PAN3060_CIU32F003_TX/SN_Port/i2c_bsp.c

/************************************************************************************************/
/**
* @file               i2c_bsp.c
* @author             MCU Ecosystem Development Team  + 我
* @brief              I2C BSP驱动函数，使用GPIO模拟I2C主模式，实现I2C主模式通信协议。
*
*
**************************************************************************************************
* @attention
* Copyright (c) CEC Huada Electronic Design Co.,Ltd. All rights reserved.
*
**************************************************************************************************
*/

#include "i2c_bsp.h"
 

/*
华大i2c_bsp.c 模块说明

注意：本模块为了更适合使用，已经进行了修改了，标准100k iic通信
注意：延时函数一定要保证1us为基本单位：  i2c_delay_time(uint32_t delay_time)  这延时必须要实现1us 在不同的系统频率下
           标准100k，iic通信时序要求;
           1.数据保存时间： 5us及以上
           2.数据建立时间： 5us及以上
           3.低电平时间：   5us及以上
           4.高电平时间：   5us及以上

注意：模拟的一般只适合标准iic 100k的通信速率.  要根据系统时钟的修改，验证i2c_delay_time(1)必须是1us

       
使用方法：
       uint8_t err_flag = 0;
			 uint8_t  BULL[8] = {0X00, OX11, 0X22 , 0X33 , 0X44, 0X55 , 0X66 , 0X77};
 
        void my_iic_err_call(void){
			 
			       err_flag = 1;
			  }

        int main(void){
				
             SN_SYSCLK_set(SYSCLK_48MHZ);
						 std_delay_init();
    		     SN_IIC_IO_set(IIC_SCL_PB3 ,IIC_SCL_PB4 ,IIC_PULLUP); //设置iic通信引脚
				     SN_IIC_ERROR_call(my_iic_err_call);                  //设置错误处理函数
				     SN_IIC_slave(0x5a);                                  //设置通信从机地址
						 
	           while(1){		
			          std_delayms(500);                               
			          bsp_i2c_master_send(BULL,8);                         //发送数据给从机0x5a
								std_delayms(500);
                bsp_i2c_master_receive(BULL,8);                      //从0x5a从机中接收数据
					   }
       }
*/







__IO uint8_t    SLAVE_ADDRESS        = 0x00 ;                //全局变量，从机id号码
GPIO_t *   I2C_PIN_PORT1             = NULL;                 //SCL的端口
GPIO_t *   I2C_PIN_PORT2             = NULL;                 //SDA的端口
__IO uint16_t   SCL_PIN              = 0x0000000;            //SCL引脚
__IO uint16_t   SDA_PIN              = 0x0000000;            //SDA引脚
void (* SN_IIC_error_call ) (void)   = NULL;                 //iic通信错误处理函数指针




/*
函数：   SN_IIC_IO_set(uint8_t SCL_PIN_x ,uint8_t SDA_PIN_x)

功能： 设置i2c_bsp模块的io引脚使用

参数：  SCL_PIN_x
             @IIC_SCL_PA0
             @IIC_SCL_PA1						 
             @IIC_SCL_PA2  （仿真线）
             @IIC_SCL_PA3
             @IIC_SCL_PA4
             @IIC_SCL_PA5
             @IIC_SCL_PA6
             @IIC_SCL_PA7
						 
             @IIC_SCL_PB0
             @IIC_SCL_PB1
             @IIC_SCL_PB2
             @IIC_SCL_PB3
             @IIC_SCL_PB4
             @IIC_SCL_PB5
             @IIC_SCL_PB6   （仿真线）
             @IIC_SCL_PB7
						 
             @IIC_SCL_PC0   （复位线，必须修改选项字节才可以使用）
             @IIC_SCL_PC1						 
						 

参数：  SDA_PIN_x
             @IIC_SDA_PA0
             @IIC_SDA_PA1						 
             @IIC_SDA_PA2   （仿真线）
             @IIC_SDA_PA3
             @IIC_SDA_PA4
             @IIC_SDA_PA5
             @IIC_SDA_PA6
             @IIC_SDA_PA7
						 
             @IIC_SDA_PB0
             @IIC_SDA_PB1
             @IIC_SDA_PB2
             @IIC_SDA_PB3
             @IIC_SDA_PB4
             @IIC_SDA_PB5
             @IIC_SDA_PB6   （仿真线）
             @IIC_SDA_PB7
						 
             @IIC_SDA_PC0   （复位线，必须修改选项字节才可以使用）
             @IIC_SDA_PC1		
						 
参数： 是否使用内部上拉
             @IIC_PULLUP_NULL   //不使用内部上拉，用户自己在iic总线加上拉电阻
						 @IIC_PULLUP        //使用内部30k上拉电阻 100k标准协议不影响


返回：无

*/

void  SN_IIC_IO_set(uint8_t SCL_PIN_x ,uint8_t SDA_PIN_x ,uint8_t PULLUP )
{
	
	 uint32_t   GPIO_PULLUP_x           = 0;
   GPIO_t *   GPIO_x                  = NULL;
   uint16_t   GPIO_PIN_x              = 0; 
	 uint32_t   RCC_PERIPH_CLK_GPIO_x   = 0;
	
   std_gpio_init_t gpio_config = {0};
	 
//是否使用内部上拉电阻
	 GPIO_PULLUP_x = (PULLUP) ? GPIO_PULLUP : GPIO_NOPULL ;
	 
	
//处理SCL
	
	 GPIO_x = (SCL_PIN_x < 9)? GPIOA : (SCL_PIN_x < 16) ? GPIOB : GPIOC ;
	 RCC_PERIPH_CLK_GPIO_x = (SCL_PIN_x < 9)? RCC_PERIPH_CLK_GPIOA : (SCL_PIN_x < 16) ? RCC_PERIPH_CLK_GPIOB : RCC_PERIPH_CLK_GPIOC ;
	 GPIO_PIN_x = (SCL_PIN_x < 9) ? (GPIO_PIN_0 << (SCL_PIN_x - 1)) : (SCL_PIN_x < 16) ? ( GPIO_PIN_0 << (SCL_PIN_x - 9)) : ( GPIO_PIN_0 << (SCL_PIN_x - 17)) ;
	 
//设置全局 scl引脚	 
	 I2C_PIN_PORT1 =  GPIO_x ;
	 SCL_PIN       =  GPIO_PIN_x ;
	 
	 std_rcc_gpio_clk_enable(RCC_PERIPH_CLK_GPIO_x);

	 gpio_config.pin = GPIO_PIN_x;
   gpio_config.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
   gpio_config.output_type = GPIO_OUTPUT_OPENDRAIN;
   gpio_config.pull =  GPIO_PULLUP_x ;
	 std_gpio_init(GPIO_x, &gpio_config);
	
//处理SDA
	
   GPIO_x = (SDA_PIN_x < 9)? GPIOA : (SDA_PIN_x < 16) ? GPIOB : GPIOC ;
	 RCC_PERIPH_CLK_GPIO_x = (SDA_PIN_x < 9)? RCC_PERIPH_CLK_GPIOA : (SDA_PIN_x < 16) ? RCC_PERIPH_CLK_GPIOB : RCC_PERIPH_CLK_GPIOC ;
	 GPIO_PIN_x = (SDA_PIN_x < 9) ? (GPIO_PIN_0 << (SDA_PIN_x - 1)) : (SDA_PIN_x < 16) ? ( GPIO_PIN_0 << (SDA_PIN_x - 9)) : ( GPIO_PIN_0 << (SDA_PIN_x - 17)) ;
	 
//设置全局 scl引脚	 
	 I2C_PIN_PORT2 =  GPIO_x ;
	 SDA_PIN       =  GPIO_PIN_x ;    
		
		
	 std_rcc_gpio_clk_enable(RCC_PERIPH_CLK_GPIO_x);

	 gpio_config.pin = GPIO_PIN_x;
   gpio_config.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
   gpio_config.output_type = GPIO_OUTPUT_OPENDRAIN;
	 std_gpio_init(GPIO_x, &gpio_config);

}




/*
函数：  SN_IIC_slave(uint16_t iic_slave_id )

功能：  设置通信从机ic

参数：  7位 或 10位 从机id

返回;  无
*/


void SN_IIC_slave(uint8_t iic_slave_id ){
  
     SLAVE_ADDRESS =  iic_slave_id ;

}


/*
函数：  SN_IIC_ERROR_call(void (*error_call) (void) )

功能：  设置通信错误处理函数

参数：  错误回调函数                 用户自己处理的情况： 1.发出地址没有应答    2,接收数据没有应答   3.超时没有应答

返回;  无
*/



void SN_IIC_ERROR_call(void (*error_call) (void)){

   SN_IIC_error_call  =  error_call ;



}




/**
* @brief  异常处理
* @retval 无
*/
void error_process(void)
{
    /* 用户添加异常处理流程 */
     SN_IIC_error_call();

}





/**
* @brief  I2C延时函数
* @param  delay_time 延时计数值
* @note   用户可更改延时计数值来调整I2C的通信速率    注意：软件就延时必须要看系统频率，测试一下这个时间在当前系统频率下是否正确
* @retval 无

注意：必须实现1us的基本单位
*/
void i2c_delay_time(uint32_t delay_time)
{
//------------------------------------软件延时处理--------
    uint32_t delay_cnt;
    
    for(delay_cnt=delay_time; delay_cnt>0; delay_cnt--);

	
	
}



/**
* @brief  I2C生成起始位
* @retval 无
*/
static void bsp_i2c_generate_start(void)
{
    /* 切换输出模式前固定电平状态以避免毛刺 */
    std_gpio_set_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN );
	  std_gpio_set_pin(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN );
	
    /* 设置SDA为输出模式 */
    std_gpio_set_pin_mode(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN, GPIO_MODE_OUTPUT);
    i2c_delay_time(CLK_DELAY);
    std_gpio_reset_pin(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN);
    i2c_delay_time(CLK_DELAY);
    std_gpio_reset_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN);
}


/**
* @brief  I2C生成停止位
* @retval 无
*/
static void bsp_i2c_generate_stop(void)
{
    /* 切换输出模式前固定电平状态以避免毛刺 */
    std_gpio_reset_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN );
	  std_gpio_reset_pin(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN );
    /* 设置SDA为输出模式 */
    std_gpio_set_pin_mode(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN, GPIO_MODE_OUTPUT);
    i2c_delay_time(CLK_DELAY);
    std_gpio_set_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN);
    i2c_delay_time(CLK_DELAY);
    std_gpio_set_pin(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN);
}


/**
* @brief  I2C生成ACK/NACK
* @param  ack_type ACK类型
*             @arg RET_ACK:  主机发送ACK
*             @arg RET_NACK: 主机发送NACK
* @retval 无
*/
static void bsp_i2c_generate_ack(uint32_t ack_type)
{
    /* 切换输出模式前根据返回ACK/NACK固定电平状态以避免毛刺 */
    if(ack_type == RET_ACK)
    {
        std_gpio_reset_pin(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN);
    }
    else
    {
        std_gpio_set_pin(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN);
    }
    
    /* 设置SDA为输出模式 */
    std_gpio_set_pin_mode(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN, GPIO_MODE_OUTPUT);
    
    i2c_delay_time(CLK_DELAY);
    std_gpio_set_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN);
    i2c_delay_time(CLK_DELAY);
    std_gpio_reset_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN);
}


/**
* @brief  I2C主模式发送一个字节数据
* @param  data 发送数据
* @retval uint32_t 返回从机ACK状态
*             @arg RET_ACK:  从机返回ACK
*             @arg RET_NACK: 从机返回NACK
*/
static uint32_t bsp_i2c1_master_send_byte(uint8_t send_data)
{
    uint32_t bit_cnt = 0;
    uint32_t ack_type = 0;
    
    /* 切换输出模式前固定电平状态以避免毛刺 */
    if (send_data & 0x80)
    {
        std_gpio_set_pin(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN);
    }
    else
    {
        std_gpio_reset_pin(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN);
    }
    
    /* 设置SDA为输出模式 */
    std_gpio_set_pin_mode(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN, GPIO_MODE_OUTPUT);
    
    /* 发送8bit数据 */
    for (bit_cnt=0; bit_cnt < 8; bit_cnt++)
    {
        if ((send_data << bit_cnt) & 0x80)
        {
            std_gpio_set_pin(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN);
        }
        else
        {
            std_gpio_reset_pin(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN);
        }
        i2c_delay_time(CLK_DELAY);
        std_gpio_set_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN);
        i2c_delay_time(CLK_DELAY);
        std_gpio_reset_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN);
    }
    
    /* 判断从机返回ACK */
    std_gpio_set_pin_mode(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN, GPIO_MODE_INPUT);
    i2c_delay_time(CLK_DELAY);
    std_gpio_set_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN);
    i2c_delay_time(ACK_DELAY);
   
    for (bit_cnt=0; bit_cnt < 5; bit_cnt++)
    {
        if (std_gpio_get_input_pin(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN) == false)
        {
            ack_type = RET_ACK;
        }
        else
        {
            ack_type = RET_NACK;
            break;
        }
    }
    std_gpio_reset_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN);
    i2c_delay_time(CLK_DELAY);
    
    return ack_type;
}


/**
* @brief  I2C主模式接收一个字节数据
* @retval uint8_t 接收数据
*/
static uint8_t bsp_i2c1_master_receive_byte(void)
{
    uint32_t bit_cnt = 0;
    uint8_t receive_data = 0;
    
    /* 设置SDA为输入状态 */
    std_gpio_set_pin_mode(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN, GPIO_MODE_INPUT);
    
    /* 接收8bit数据 */
    for (bit_cnt=0; bit_cnt<8; bit_cnt++)
    {
        std_gpio_reset_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN);
        i2c_delay_time(CLK_DELAY);
        std_gpio_set_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN);
        i2c_delay_time(CLK_DELAY);
        
        receive_data = receive_data << 1;
        if (std_gpio_get_input_pin(I2C_PIN_PORT2, SDA_PIN) == true)
        {
            receive_data += 1;
        }
    }
    std_gpio_reset_pin(I2C_PIN_PORT1, SCL_PIN);
    i2c_delay_time(CLK_DELAY);
    
    return receive_data;
}




//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



/**
* @brief  I2C主模式发送数据流程
* @retval 无
*/
void bsp_i2c_master_send(uint8_t * g_tx_buffer , uint16_t BUFF_SIZE)
{
    uint32_t ack_type;
    uint32_t index;
    
    /* 发送start位 */
    bsp_i2c_generate_start();
    
    /* 发送从机地址及写请求 */
    ack_type = bsp_i2c1_master_send_byte(SLAVE_ADDRESS | REQ_WRITE);
    if (ack_type != RET_ACK)
    {
        error_process();
    }
    
    /* 地址匹配转数据发送延时 */
    /* 用户可根据实际从机地址匹配后的时序进行调整 */
    i2c_delay_time(USER_DELAY);
    
    /* 发送数据 */
    for (index=0; index<BUFF_SIZE; index++)
    {
        ack_type = bsp_i2c1_master_send_byte(g_tx_buffer[index]);
        if (ack_type != RET_ACK)
        {
            error_process();
        }
    }
    
    /* 发送stop位 */
    bsp_i2c_generate_stop();
}


/**
* @brief  I2C主模式接收数据
* @retval 无
*/
void bsp_i2c_master_receive(uint8_t * g_rx_buffer , uint16_t BUFF_SIZE)
{
    uint32_t ack_type;
    uint32_t index;
    
    /* 发送start位 */
    bsp_i2c_generate_start();
    
    /* 发送从机地址及读请求 */
    ack_type = bsp_i2c1_master_send_byte(SLAVE_ADDRESS | REQ_READ);
    if (ack_type != RET_ACK)
    {
        error_process();
    }
    
    /* 地址匹配转数据接收延时 */
    /* 用户可根据实际从机地址匹配后的时序进行调整 */
    i2c_delay_time(USER_DELAY);
    
    /* 接收数据 */
    for (index=0; index<BUFF_SIZE-1; index++)
    {
        g_rx_buffer[index] = bsp_i2c1_master_receive_byte();
        bsp_i2c_generate_ack(RET_ACK);
    }
    g_rx_buffer[index] = bsp_i2c1_master_receive_byte();
    bsp_i2c_generate_ack(RET_NACK);
    
    /* 发送stop位 */
    bsp_i2c_generate_stop();
}