STM32与测温芯片ADT7410通过模拟SPI通信

#include "stm32f10x_gpio.h"

#define GPIO_PORT_I2C GPIOC/* GPIO端口 */
#define RCC_I2C_PORT RCC_APB2Periph_GPIOC/* GPIO端口时钟 */
#define I2C_SCL_PIN GPIO_Pin_0 /* 连接到SCL时钟线的GPIO */
#define I2C_SDA_PIN GPIO_Pin_13 /* 连接到SDA数据线的GPIO */

#define I2C_SCL_1() GPIO_SetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SCL_PIN)/* SCL = 1 */
#define I2C_SCL_0() GPIO_ResetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SCL_PIN)/* SCL = 0 */

#define I2C_SDA_1() GPIO_SetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SDA_PIN)/* SDA = 1 */
#define I2C_SDA_0() GPIO_ResetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SDA_PIN)/* SDA = 0 */

#define I2C_SDA_READ() GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_I2C, I2C_SDA_PIN)/* 读SDA口线状态 */

extern void delay(unsigned int num);

typedef struct
{
char (*init) (void);
float (*read_temperature)(void);

}IIC_SIMULATION_T;

extern IIC_SIMULATION_T *IIC_Simulation;

#include "DeviceSimulationIICDriver.h"

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: i2c_Delay
* 功能说明: I2C总线位延迟，最快400KHz
* 形参：无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void i2c_Delay(void)
{
uint8_t i;

/*　
下面的时间是通过安富莱AX-Pro逻辑分析仪测试得到的。
CPU主频72MHz时，在内部Flash运行, MDK工程不优化
循环次数为10时，SCL频率 = 205KHz
循环次数为7时，SCL频率 = 347KHz， SCL高电平时间1.5us，SCL低电平时间2.87us
循环次数为5时，SCL频率 = 421KHz， SCL高电平时间1.25us，SCL低电平时间2.375us

IAR工程编译效率高，不能设置为7
*/
for (i = 0; i < 10; i++);
}

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: i2c_Start
* 功能说明: CPU发起I2C总线启动信号
* 形参：无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Start(void)
{
/* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示I2C总线启动信号 */
I2C_SCL_1();
I2C_SDA_1();
i2c_Delay();
I2C_SDA_0();
// i2c_Delay();
// I2C_SCL_0();
// i2c_Delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: i2c_Start
* 功能说明: CPU发起I2C总线停止信号
* 形参：无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Stop(void)
{
/* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号 */
I2C_SCL_1();
I2C_SDA_0();
i2c_Delay();
I2C_SDA_1();
}

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: i2c_SendByte
* 功能说明: CPU向I2C总线设备发送8bit数据
* 形参：_ucByte ：等待发送的字节
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte)
{
uint8_t i;

/* 先发送字节的高位bit7 */
for (i = 0; i < 8; i++)
{
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
if (_ucByte & 0x80)
{
I2C_SDA_1();
}
else
{
I2C_SDA_0();
}
i2c_Delay();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
if (i == 7)
{
I2C_SDA_1(); // 释放总线
}
_ucByte <<= 1; /* 左移一个bit */
i2c_Delay();
}
}

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: i2c_ReadByte
* 功能说明: CPU从I2C总线设备读取8bit数据
* 形参：无
* 返回值: 读到的数据
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_ReadByte(void)
{
uint8_t i;
uint8_t value;

/* 读到第1个bit为数据的bit7 */
value = 0;
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
for (i = 0; i < 8; i++)
{
value <<= 1;
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
if (I2C_SDA_READ())
{
value++;
}
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}
return value;
}

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: i2c_WaitAck
* 功能说明: CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号
* 形参：无
* 返回值: 返回0表示正确应答，1表示无器件响应
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_WaitAck(void)
{
uint8_t re;

I2C_SDA_1(); /* CPU释放SDA总线 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_1(); /* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
i2c_Delay();
if (I2C_SDA_READ()) /* CPU读取SDA口线状态 */
{
re = 1;
}
else
{
re = 0;
}
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
return re;
}

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: i2c_Ack
* 功能说明: CPU产生一个ACK信号
* 形参：无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Ack(void)
{
I2C_SDA_0(); /* CPU驱动SDA = 0 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_1(); /* CPU产生1个时钟 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
I2C_SDA_1(); /* CPU释放SDA总线 */
}

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: i2c_NAck
* 功能说明: CPU产生1个NACK信号
* 形参：无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_NAck(void)
{
I2C_SDA_1(); /* CPU驱动SDA = 1 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_1(); /* CPU产生1个时钟 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: i2c_CfgGpio
* 功能说明: 配置I2C总线的GPIO，采用模拟IO的方式实现
* 形参：无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void iic_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_I2C_PORT, ENABLE); /* 打开GPIO时钟 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = I2C_SCL_PIN | I2C_SDA_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; /* 开漏输出 */
GPIO_Init(GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure);

/* 给一个停止信号, 复位I2C总线上的所有设备到待机模式 */
i2c_Stop();
}

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: i2c_CheckDevice
* 功能说明: 检测I2C总线设备，CPU向发送设备地址，然后读取设备应答来判断该设备是否存在
* 形参：_Address：设备的I2C总线地址
* 返回值: 返回值 0 表示正确，返回1表示未探测到
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t _Address)
{
uint8_t ucAck;

// i2c_CfgGpio();/* 配置GPIO */

i2c_Start(); /* 发送启动信号 */

/* 发送设备地址+读写控制bit（0 = w， 1 = r) bit7 先传 */
i2c_SendByte(_Address | 0);
ucAck = i2c_WaitAck(); /* 检测设备的ACK应答 */

i2c_Stop(); /* 发送停止信号 */

return ucAck;
}

static float read_temperature()
{
float num,read_h,read_l;
i2c_Start();
i2c_SendByte((0x48<<1));
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
return 0;
}
i2c_SendByte(0x00);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
return 0;
}
// i2c_Stop();
i2c_Start();
i2c_SendByte((0x48<<1)|1);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
return 0;
}
read_h=i2c_ReadByte();
i2c_Stop();
// if (i2c_WaitAck() != 0)
// {
// return 0;
// }
i2c_Start();
i2c_SendByte((0x48<<1));
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
return 0;
}
i2c_SendByte(0x01);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
return 0;
}

// i2c_Stop();
i2c_Start();
i2c_SendByte((0x48<<1)|1);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
return 0;
}
read_l=i2c_ReadByte();
i2c_Stop();
num=read_h*256+read_l;
if(num<32768)
{
num=num/128;
}
else
{
num=(num-65536)/128;
}
delay_ms(10);
// delay(999);
// delay(999);
return num;

}

static char adt7410_init()
{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_I2C_PORT, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = I2C_SCL_PIN | I2C_SDA_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
GPIO_Init(GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure);

// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = I2C_SCL_PIN;
// GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
// GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
// GPIO_Init(GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure);
//
// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = I2C_SDA_PIN;
// GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
// GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
// GPIO_Init(GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure);

i2c_Stop();

i2c_Start();
i2c_SendByte(0x48<<1);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
return 1;
}

i2c_SendByte(0x03);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
return 1;
}
i2c_SendByte(0xc0);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
return 1;
}
i2c_Stop();
return 0;

}

IIC_SIMULATION_T IIC_init =
{
.init = adt7410_init,
.read_temperature = read_temperature,
};

IIC_SIMULATION_T *IIC_Simulation=&IIC_init;