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什么是 GPIO口模拟I2C?
就是用一个GPIO pin(CLK pin)的高低电位切换来模拟出始终的high/low,用另外一根GPIO pin(DATA pin)的高低电位,传递数据。 IIC本来是一个硬件模块之间的通信协议,一般芯片都有专门的电路逻辑块来处理协议,并通过两根线路(时钟SCk、数据SDA)来跟其余同样有IIC模块的器件通信。 由于其通信速率(400K)和通信方式(串行)跟其他串并口通信方式不同,所以一般都用于主机跟从机传递控制参数、参考数据、或者少量的其他数据。 IIC协议主要在乎的时序的准确性,所以在没有专门的IIC模块的单片机中,你也可以用两个IO口来模拟输出IIC协议的波形,这个波形不管是IIC硬件模块生成的,还是软件模拟出来的,只要符合IIC协议标准的时序和电平,都是一样的,接受端也不会挑剔。就像你要喝水,主要是喝 H2O,它究竟是从山涧里面流出来的泉水,还是工厂里面处理的蒸馏水,你可能并不在意,只要符合饮用标准就行。 还有一些系统中,CPU原有的IIC总线可能用于控制几个比较重要的几个芯片,为了避免争用、或者为了硬件上相互影响,对于不太重要的芯片,有时候会再用几个GPIO脚来做模拟IIC跟它通信。软件实现非常简单,就是根据IIC协议,先拉高SCK、SDA线,然后延时Nms后,将SDA拉低,然后再延时Nms,一个IIC Start工作就完成了。传输数据过程也差不多,但是根据不同的芯片,可能时序定义会有差异,所以要常常调整IIC时钟速率,调整各个延时时长,提高驱动电流等。 另外gpio口模拟IIC是占系统CPU资源的,而硬件IIC不占cpu资源!所以在有OS的应用中,如果用gpio模拟IIC的话,一定要进入临界区!
怎么实现?
ARM编程:ARM普通GPIO口线模拟I2C 请教个问题:因为需要很多EEPROM进行点对点控制,所以我现在要用ARM的GPIO模拟I2C,管脚方向我设置的是向外的。我用网上的RW24C08的万能程序修改了一下,先进行两根线的模拟,SDA6,SCL6,但是读出来的数不对。我做了一个简单的实验,模拟SDA6,SCL6输出方波,在示波器上看到正确方波,也就是说,我的输出控制是没问题的。哪位大哥能指点一下,是否在接收时管脚方向要设为向内?(不过IOPIN不管什么方向都可以读出当前状态值的阿)附修改的RW24C08()程序: #define SomeNOP() delay(300); /**/ /********************************** RW24C08 *****************************************/ /**/ /*-------------------------------------------------------------------------------- 调用方式:void I2CInit(void) 函数说明:私有函数,I2C专用---------------------------------------------------------------------------------*/ void I2CInit( void ) ... { IO0CLR = SCL6; //初始状态关闭总线 SomeNOP(); //延时 I2CStop(); //确保初始化,此时数据线是高电平} /**/ /*-------------------------------------------------------------------------------- 调用方式:void I2CStart(void) 函数说明:私有函数,I2C专用---------------------------------------------------------------------------------*/ void I2CStart( void ) ... { SomeNOP(); IO0SET = SCL6; SomeNOP();//INI IO2CLR = SDA6; SomeNOP(); //START IO0CLR = SCL6; SomeNOP();} /**/ /*-------------------------------------------------------------------------------- 调用方式:void I2CStop(void) 函数说明:私有函数,I2C专用 ---------------------------------------------------------------------------------*/ void I2CStop( void ) ... { IO2CLR = SDA6; SomeNOP(); //INI IO0SET = SCL6; SomeNOP(); IO2SET = SDA6; SomeNOP(); IO0CLR = SCL6; } /**/ /*+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++I2CClock: 发送总线时钟信号,并返回时钟电平为高期间SDA上的状态,低为 ACK,高失败++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/ INT8U I2CClock( void ) ... { INT8U sample; SomeNOP(); IO0SET = SCL6; delay(180); sample = (INT8U)((IO2PIN & 0x2000)>>13); delay(120); IO0CLR = SCL6; SomeNOP(); //return (sample); if(sample==1) return(1); else return(0);} /**/ /*-------------------------------------------------------------------------------- 调用方式:void SendAck(void) 函数说明:私有函数,I2C专用,主器件为接收方,从器件为发送方时,应答信号。 ---------------------------------------------------------------------------------*/ void SendAck( void ) ... { IO2CLR = SDA6; I2CClock(); IO2SET = SDA6; } /**/ /*-------------------------------------------------------------------------------- 调用方式:void SendAck(void) 函数说明:私有函数,I2C专用,主器件为接收方,从器件为发送方时,非应答信号。**--------------------------------------------------------------------------------*/ void SendNotAck( void ) ... { IO2SET = SDA6; I2CClock(); } /**/ /*-------------------------------------------------------------------------------- 调用方式:void I2CSend(uchar ch) 函数说明:私有函数,I2C专用 ---------------------------------------------------------------------------------*/ INT8U I2CSendByte(INT8U ch) ... { register INT8U i; INT8U statue; for (i=0; i<8; i++)...{ statue = (INT8U) ((ch&0x80)>>7); if(statue==1) IO2SET = SDA6; else IO2CLR = SDA6; ch <<= 1; I2CClock(); } IO2SET = SDA6; return (~I2CClock()); } /**/ /*-------------------------------------------------------------------------------- 调用方式:uchar I2CReceive(void) 函数说明:私有函数,I2C专用 ---------------------------------------------------------------------------------*/ INT8U I2CReceiveByte( void ) ... { register INT8U i; INT8U ddata=0; for (i=0;i<8;i++)...{ ddata<<=1; if(I2CClock()) ddata++; } return (ddata); } /**/ /*------------------------------------------------RW2408 Function------------------------------------------------*/ // DataBuff 为读写数据输入/输出缓冲区的首址 // Length 为要读写数据的字节数量 // Address 为EEPROM的片内地址 // ControlByte 为EEPROM的控制字节,具体形式为(1)(0)(1)(0)(A2)(A1)(A0)(R/W), // 其中R/W=1,表示读操作,R/W=0为写操作,A2,A1,A0为EEPROM的页选或片选 地址; void RW2408(INT8U * DataBuff,INT8U Length,INT32U Addr,INT8U Wr) ... { INT8U j; // 发送字节索引 // EA=0; // 发送期间禁止中断,防止干扰 I2CInit(); I2CStart(); // 启动总线 I2CSendByte(0xa0); // 向IIC总线发送2408写地址 I2CSendByte(Addr); // 向IIC总线发送要操作的RAM地址 if(Wr==0) // 如果是写操作 ...{ for(j=0;j<Length;j++) ...{ I2CSendByte(*DataBuff++); // 每个循环送1个数据 } } /**//*---------------------------如果是读操作 ----------------------*/ else if(Wr==1) ...{ I2CStart(); // 启动总线 I2CSendByte(0xa1); // 向IIC总线发送2408读地址 for(j=0;j<Length-1;j++) ...{ IO2SET = SDA6; // 写之前把数据线置高 *DataBuff++=I2CReceiveByte(); // 每次读1个字节 SendAck(); // 发送应答信号 } *DataBuff=I2CReceiveByte(); // 读最后一个数据 SendNotAck(); // 发送非应答信号 } I2CStop(); // 停止IIC总线 // EA=1;} // *************回答************* 你一定要改变GPIO的方向,ARM我还不太熟,不过我用过类似的MCU,要不读到的不是GPIO的外部电平,好像是别外一个REGISTER的东西,你好好看看吧,你在读写的时候改变GPIO的方向就应该没有错了发送时SDA设为输出,接收时将SDA设为输入 我也是碰到了这个情况啊,也是不能读写数据啊,我也是用8位机的修改的那意思就是我sendbyte的时候GPIO是向外,receivebyte的时候GPIO是向内,也就是我要写两个I2CCLOCK函数,一个用在发送,一个用在接收,分别对应不同的GPIO方向设置?读IOPIN的时候是不管方向的,这是书上这么写的 没有错啊,可是你的SDA是用什么定义的 如果是用IO0PIN吗,还是用IO0SET或是IO0CLR?后面的两个只能反应你上次对这两个寄存器操作的值,不能反应其IO口的状态的,只能有用IO0PIN吗,那么好象不用定义方向,请指教!谢谢 ---------------------------------------------- 转自: 转载地址:http://ixgji.baihongyu.com/