I2C总线通信（温湿度实验）

1.使能GPIOF时钟

2.将PF14设置为输出，PF15也可以先设置为输出

3.设置输出速度最高档位速度

4.SI7006的初始化

5.读取温度、湿度

6.将读取到的温度湿度数据通过计算公式进行转换

7.将结果输出 

main.c

#include "si7006.h"extern void printf(const char *fmt,...);void delay(int ms){int i,j;for(i=0;i<ms;i++){for(j=0;j<2000;j++);}}int main(){unsigned short tem;//用于保存 温度数据和湿度数据unsigned short hum;//进行SI7e06的初始化si7006_init();while(1){//读取温度tem=si7006_read_data( 0x40,0XE0);hum=si7006_read_data(0x40,0XE5);//读取湿度//数据转换tem=tem*175.72/65536-46.85;hum=hum*125/65536-6;//数据输出printf("tem:%d\n",tem);printf("hum:%d\n",hum);delay(1000);}return 0;}

iic.c

#include "iic.h"extern void printf(const char* fmt, ...);
/** 函数名 ： delay_us* 函数功能：延时函数* 函数参数：无* 函数返回值：无* */
void delay_us(void)
{unsigned int i = 2000;while(i--);
}
/** 函数名 ： i2c_init* 函数功能： i2C总线引脚的初始化， 通用输出，推挽输出，输出速度，* 函数参数：无* 函数返回值：无* */
void i2c_init(void)
{// 使能GPIOF端口的时钟RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 5);// 设置PF14，PF15引脚为通用的输出功能GPIOF->MODER &= (~(0xF << 28));GPIOF->MODER |= (0x5 << 28);// 设置PF14, PF15引脚为推挽输出GPIOF->OTYPER &= (~(0x3 << 14));// 设置PF14, PF15引脚为高速输出GPIOF->OSPEEDR |= (0xF << 28);// 设置PF14, PF15引脚的禁止上拉和下拉GPIOF->PUPDR &= (~(0xF << 28));// 空闲状态SDA和SCL拉高 I2C_SCL_H;I2C_SDA_H;
}/** 函数名：i2c_start* 函数功能：模拟i2c开始信号的时序* 函数参数：无* 函数返回值：无* */
void i2c_start(void)
{/** 开始信号：时钟在高电平期间，数据线从高到低的变化*     --------* SCL         \*              --------*     ----* SDA     \*          --------* */	//保证数据线PF15是输出SET_SDA_OUT;//空闲状态时钟线和数据线拉高I2C_SCL_H;I2C_SDA_H;delay_us();I2C_SDA_L;//数据线拉低delay_us();I2C_SCL_L;//时钟线拉低，此时I2C总线处于占用状态
}/** 函数名：i2c_stop* 函数功能：模拟i2c停止信号的时序* 函数参数：无* 函数返回值：无* */void i2c_stop(void)
{/** 停止信号 ： 时钟在高电平期间，数据线从低到高的变化 *             ----------* SCL        /*    --------*    ---         -------* SDA   X       /*    --- -------* *///可能为高电平也可能是低电平（应答或非应答）SET_SDA_OUT;I2C_SCL_L;//方便讲数据线电频拉低delay_us();I2C_SDA_L;delay_us();I2C_SCL_H;delay_us();I2C_SDA_H;}/** 函数名： i2c_write_byte* 函数功能：主机向i2c总线上的从设备写8bits数据* 函数参数：dat : 等待发送的字节数据* 函数返回值： 无* */void i2c_write_byte(unsigned char dat)
{/** 数据信号：时钟在低电平期间，发送器向数据线上写入数据* 			时钟在高电平期间，接收器从数据线上读取数据 *      ----          --------* 	SCL     \        /        \*           --------          --------*      -------- ------------------ ---* 	SDA         X                  X*      -------- ------------------ ---**      先发送高位在发送低位 * *///确保SDA是输出状态 PF15输出SET_SDA_OUT;unsigned int i;for(i=0;i<8;i++){//时钟线拉低I2C_SCL_L;delay_us();//延时//0X3A->0011 1010   0X80->10000000if(dat&0X80)//最高位为1{//发送1I2C_SDA_H;}else  //最高位为0{I2C_SDA_L;//发送0}delay_us();//延时//时钟线拉高，接收器接收I2C_SCL_H;delay_us();//延时,用于等待接收器接收数据delay_us();//延时//将数据左移一位，让原来第6位变为第7位dat = dat<<1;}}/** 函数名：i2c_read_byte* 函数功能： 主机从i2c总线上的从设备读8bits数据, *          主机发送一个应答或者非应答信号* 函数参数： 0 ： 应答信号   1 ： 非应答信号* 函数返回值：读到的有效数据** */
unsigned char i2c_read_byte(unsigned char ack)
{/** 数据信号：时钟在低电平期间，发送器向数据线上写入数据* 			时钟在高电平期间，接收器从数据线上读取数据 *      ----          --------* 	SCL     \        /        \*           --------          --------*      -------- ------------------ ---* 	SDA         X                  X*      -------- ------------------ ---**      先接收高位， 在接收低位 * */unsigned int i;unsigned char dat;//保存接受的数据//将数据线设置为输入SET_SDA_IN;for(i=0;i<8;i++){//先把时钟线拉低，等一段时间，保证发送器发送完毕数据I2C_SCL_L;delay_us();delay_us();//保证发送器发送完数据//时钟线拉高，读取数据I2C_SCL_H;       delay_us();dat=dat<<1;//数值左移  0000 0000if(I2C_SDA_READ)//pf15管脚得到了一个高电平输入{dat |=1; //0000 0110}else{dat &=(~0X1);}delay_us();}if(ack){i2c_nack();//发送非应答信号，不再接收下一次数据}else{i2c_ack();//发送应答信号 }return dat;
}
/** 函数名： i2c_wait_ack* 函数功能： 主机作为发送器时，等待接收器返回的应答信号* 函数参数：无* 函数返回值：*					0：接收到的应答信号*                  1：接收到的非应答信号* */
unsigned char i2c_wait_ack(void)
{/** 主机发送一个字节之后，从机给主机返回一个应答信号**                   -----------* SCL              /   M:读    \*     -------------             --------*     --- ---- --------------------* SDA    X    X*     ---      --------------------*     主  释   从机    主机*     机  放   向数据  读数据线*         总   线写    上的数据*         线   数据* */	//时钟线拉低，接收器可以发送信号I2C_SCL_L;I2C_SDA_H;//先把数据线拉高，当接收器回应应答信号时，数据线会拉低delay_us();SET_SDA_IN;//设置数据线为输入delay_us();//等待接收方向数据线写入delay_us();I2C_SCL_H;//用于读取数据线数据if(I2C_SDA_READ)//PF15得到一个高电平输入，收到非应答信号return 1;//应答信号I2C_SCL_L;//时钟线拉低，让数据线处于占用状态return 0;//非应答信号
} 
/** 函数名： iic_ack* 函数功能： 主机作为接收器时，给发送器发送应答信号* 函数参数：无* 函数返回值：无* */
void i2c_ack(void)
{/*            --------* SCL       /        \*    -------          ------*    ---* SDA   X *    --- -------------* *///保证数据线是输出SET_SDA_OUT;I2C_SCL_L;//拉低时钟线delay_us();I2C_SDA_L;//数据线拉低，表示应答信号delay_us();I2C_SCL_H;//时钟线拉高，等待发送器读取应答信号delay_us();delay_us();I2C_SCL_L;//数据线处于占用状态，发送器发送下一次数据
}
/** 函数名： iic_nack* 函数功能： 主机作为接收器时，给发送器发送非应答信号* 函数参数：无* 函数返回值：无* */
void i2c_nack(void)
{/*            --------* SCL       /        \*    -------          ------*    --- ---------------* SDA   X *    --- * *///保证数据线是输出SET_SDA_OUT;I2C_SCL_L;//拉低时钟线delay_us();I2C_SDA_H;//数据线拉高，表示非应答信号delay_us();I2C_SCL_H;//时钟线拉高，等待发送器读取应答信号delay_us();delay_us();I2C_SCL_L;//数据线处于占用状态，发送器发送下一次数据	
}

si7006.c

#include "iic.h"
#include "si7006.h"
extern void delay(unsigned int ms);
/** 函数名：si7006_init* 函数功能：SI7006芯片的初始化* 函数参数：无* 函数返回值：无
*/
void si7006_init(void)
{i2c_init();i2c_start();i2c_write_byte(SI7006_SLAVE << 1);i2c_wait_ack();i2c_write_byte(0xE6);i2c_wait_ack();//芯片初始化i2c_write_byte(0x3A);i2c_wait_ack();i2c_stop();}
/** 函数名：si7006_read_data* 函数功能：读取SI7006的转换结果* 函数参数：*     slave_addr ： 从机地址*     reg_addr ： 寄存器地址* 函数返回值：无
*/
short si7006_read_data(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr)
{short dat;unsigned char dat_h, dat_l;i2c_start();//写i2c_write_byte(slave_addr << 1);i2c_wait_ack();i2c_write_byte(reg_addr);i2c_wait_ack();i2c_start();//读i2c_write_byte((slave_addr << 1) | 1);i2c_wait_ack();delay(10);  // 等待转换结束dat_h = i2c_read_byte(0);//读取高八位数据，响应一个应答信号dat_l = i2c_read_byte(1);i2c_stop();dat = dat_h;dat <<= 8;dat |= dat_l;return dat;
}

iic.h

#ifndef __IIC_H__
#define __IIC_H__
#include "stm32mp1xx_gpio.h"
#include "stm32mp1xx_rcc.h"
#include "gpio.h"
/* 通过程序模拟实现I2C总线的时序和协议* GPIOF ---> AHB4* I2C1_SCL ---> PF14* I2C1_SDA ---> PF15** */#define SET_SDA_OUT     do{GPIOF->MODER &= (~(0x3 << 30)); \GPIOF->MODER |= (0x1 << 30);}while(0)
#define SET_SDA_IN      do{GPIOF->MODER &= (~(0x3 << 30));}while(0)#define I2C_SCL_H       do{GPIOF->BSRR |= (0x1 << 14);}while(0)
#define I2C_SCL_L       do{GPIOF->BRR |= (0x1 << 14);}while(0)#define I2C_SDA_H       do{GPIOF->BSRR |= (0x1 << 15);}while(0)
#define I2C_SDA_L       do{GPIOF->BRR |= (0x1 << 15);}while(0)#define I2C_SDA_READ    (GPIOF->IDR & (0x1 << 15))void delay_us(void);
void i2c_init(void);
void i2c_start(void);
void i2c_stop(void);
void i2c_write_byte(unsigned char  dat);
unsigned char i2c_read_byte(unsigned char ack);
unsigned char i2c_wait_ack(void);       
void i2c_ack(void);
void i2c_nack(void);#endif

si7006.h

#ifndef __SI7006_H__
#define __SI7006_H__#include "iic.h"
#define        SI7006_SLAVE      0x40void si7006_init(void);short si7006_read_data(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr);#endif //__SI7006_H__

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