GD32E230C8T6软件I2C

在GD32E230C8T6微控制器上实现软件I2C（也称为位模拟I2C）是一种常见的做法，特别是在硬件I2C接口不足或需要特定引脚配置的情况下。以下是一个详细的软件I2C实现指南： ### 软件I2C初始化 首先，需要定义用于SCL和SDA信号线的GPIO引脚，并对其进行初始化。这些引脚应配置为开漏输出模式，并且通常需要外部上拉电阻。 ```c void i2c_init(void) { // 使能GPIO时钟 rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB); // 配置SCL和SDA引脚为开漏输出 gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_OUTPUT_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7); // 初始状态：SCL和SDA高电平 gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_6); gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_7); } ``` ### I2C起始条件 起始条件是SCL高电平时SDA从高变低。这标志着一次I2C通信的开始。 ```c static void IIC_Start1(void) { // SDA高电平 gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_7); // SCL高电平 gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_6); // 延时 delay_us(5); // SDA低电平 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_7); // 延时 delay_us(5); // SCL低电平 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_6); } ``` ### I2C停止条件 停止条件是SCL高电平时SDA从低变高。这标志着一次I2C通信的结束。 ```c static void IIC_Stop1(void) { // SCL低电平 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_6); // SDA低电平 gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_7); // 延时 delay_us(5); // SCL高电平 gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_6); // 延时 delay_us(5); // SDA高电平 gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_7); } ``` ### 发送一个字节 发送一个字节时，每次发送一位，高位先发。每个字节发送后，等待接收方的ACK响应。 ```c void IIC_Wrt_Byte(uint8_t data) { for (int i = 0; i < 8; i++) { // 根据最高位决定SDA电平 if (data & 0x80) { gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_7); } else { gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_7); } // 延时 delay_us(5); // SCL高电平 gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_6); // 延时 delay_us(5); // SCL低电平 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_6); // 移位准备下一位 data <<= 1; } // 等待ACK SDA_Rx(); } ``` ### 接收一个字节 接收一个字节时，每次读取一位，高位先读。每个字节接收后，发送ACK或NACK响应。 ```c uint8_t IIC_Rev_Byte(void) { uint8_t data = 0; for (int i = 0; i < 8; i++) { // SCL低电平 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_6); // 延时 delay_us(5); // SCL高电平 gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_6); // 延时 delay_us(5); // 读取SDA值 data <<= 1; if (gpio_input_bit_get(GPIOB, GPIO_PIN_7)) { data |= 0x01; } } return data; } ``` ### 发送ACK信号 发送ACK信号表示接收方准备好接收下一个字节。 ```c void IIC_ACK(void) { // SCL低电平 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_6); // SDA低电平 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_7); // 延时 delay_us(5); // SCL高电平 gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_6); // 延时 delay_us(5); // SCL低电平 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_6); } ``` ### 发送NACK信号 发送NACK信号表示接收方不再需要接收更多字节。 ```c void IIC_NAck(void) { // SCL低电平 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_6); // SDA高电平 gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_7); // 延时 delay_us(5); // SCL高电平 gpio_bit_set(GPIOB, GPIO_PIN_6); // 延时 delay_us(5); // SCL低电平 gpio_bit_reset(GPIOB, GPIO_PIN_6); } ``` ### SDA输入模式设置 在接收数据时，需要将SDA引脚设置为输入模式以便读取数据。 ```c void SDA_Rx(void) { // 将SDA引脚设置为输入模式 gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_7); } ``` 以上代码片段展示了如何在GD32E230C8T6上实现基本的软件I2C功能[^3]。开发者可以根据具体的应用需求对延时函数`delay_us()`进行调整，以确保符合I2C总线的速度要求。此外，还需要根据具体的硬件设计选择合适的GPIO引脚，并确保外部上拉电阻正确连接。