GD32F103配置I2C

### 关于GD32F103微控制器I2C接口配置 #### 配置概述 GD32F103系列微控制器支持硬件I2C外设，同时也可通过软件实现模拟I2C功能。对于某些特定应用场合（如驱动TLC59116），可能需要通过GPIO模拟I2C协议来完成通信[^1]。 以下是基于GD32F103的I2C配置方法及相关示例代码： --- #### 硬件I2C配置 如果使用硬件I2C模块，则需初始化相应的寄存器并设置波特率、地址模式等参数。以下是一个典型的硬件I2C初始化流程： ```c #include "gd32f10x.h" void i2c_hardware_init(void) { // 使能I2C时钟 rcu_periph_clock_enable(RCU_I2C1); // GPIO配置为复用推挽模式 gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_AFOD, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7); gpio_output_options_set(GPIOB, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7); gpio_af_set(GPIOB, GPIO_AF_4, GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7); // 初始化I2C i2c_deinit(I2C1); // 复位I2C外设 i2c_struct_para_init(&i2c_init_struct); // 结构体清零 i2c_init_struct.i2c_analog_filter = I2C_ANALOG_FILTER_ENABLE; i2c_init_struct.i2c_digital_filter = 0; i2c_init_struct.i2c_ack = I2C_ACK_ENABLE; // 开启应答 i2c_init_struct.i2c_own_address1 = 0xA0; // 主设备无需设置自己的地址 i2c_init_struct.i2c_timing = 0x10A11E89; // 设置时序参数 (具体值取决于频率) i2c_init(I2C1, &i2c_init_struct); // 启用I2C i2c_enable(I2C1); } ``` 上述代码实现了硬件I2C的基本初始化过程，其中`i2c_timing`参数需要根据实际系统时钟计算得出。 --- #### 软件模拟I2C配置 当无法使用硬件I2C或目标芯片不兼容标准I2C协议时，可以通过GPIO模拟I2C信号。以下是一个简单的模拟I2C发送数据的例子： ```c #define SDA_PIN GPIO_PIN_0 #define SCL_PIN GPIO_PIN_1 #define I2C_PORT GPIOA // 延迟函数 void delay_us(uint32_t us) { for (; us > 0; us--); } // 控制SDA电平 void sda_out(int level) { if(level){ gpio_bit_set(I2C_PORT, SDA_PIN); }else{ gpio_bit_reset(I2C_PORT, SDA_PIN); } } // 控制SCL电平 void scl_out(int level) { if(level){ gpio_bit_set(I2C_PORT, SCL_PIN); }else{ gpio_bit_reset(I2C_PORT, SCL_PIN); } } // 发送起始条件 void i2c_start() { sda_out(1); scl_out(1); delay_us(5); sda_out(0); delay_us(5); scl_out(0); } // 发送停止条件 void i2c_stop() { sda_out(0); delay_us(5); scl_out(1); delay_us(5); sda_out(1); } // 发送一字节数据 uint8_t i2c_send_byte(uint8_t data) { uint8_t ack; for(int i=0;i<8;i++) { if(data & 0x80){ sda_out(1); }else{ sda_out(0); } data <<= 1; delay_us(5); scl_out(1); delay_us(5); scl_out(0); } // 获取ACK sda_out(1); scl_out(1); delay_us(5); ack = gpio_input_bit_get(I2C_PORT, SDA_PIN); scl_out(0); return ack; } ``` 此代码片段展示了如何利用GPIO引脚手动控制I2C总线上的START、STOP以及字节传输操作。 --- #### 中断处理与外部事件触发 在一些应用场景下，可能还需要结合外部中断EXTI机制来优化程序逻辑。例如，在接收到从设备响应后触发后续动作。相关内容可参考如下链接中的说明[^2]: - EXTI及NVIC简介； - 如何编写针对指定引脚的中断服务例程(ISR)。 --- ### 总结 无论是采用硬件还是软件方式实现I2C通讯，都需要仔细规划资源分配，并确保所有涉及的时间延迟满足规范要求。此外，建议测试过程中逐步增加复杂度以验证每一步骤的功能正确性。