ARM day10 (IIC协议接收温湿传感器数据)

news/2024/5/19 5:41:28/文章来源:https://blog.csdn.net/Hellomino_/article/details/131647027

iic.h

#ifndef __IIC_H__
#define __IIC_H__
#include "stm32mp1xx_gpio.h"
#include "stm32mp1xx_rcc.h"
/* 通过程序模拟实现I2C总线的时序和协议* GPIOF ---> AHB4* I2C1_SCL ---> PF14* I2C1_SDA ---> PF15** */#define SET_SDA_OUT     do{GPIOF->MODER &= (~(0x3 << 30)); \GPIOF->MODER |= (0x1 << 30);}while(0)
#define SET_SDA_IN      do{GPIOF->MODER &= (~(0x3 << 30));}while(0)#define I2C_SCL_H       do{GPIOF->BSRR |= (0x1 << 14);}while(0)
#define I2C_SCL_L       do{GPIOF->BRR |= (0x1 << 14);}while(0)#define I2C_SDA_H       do{GPIOF->BSRR |= (0x1 << 15);}while(0)
#define I2C_SDA_L       do{GPIOF->BRR |= (0x1 << 15);}while(0)#define I2C_SDA_READ    (GPIOF->IDR & (0x1 << 15))void delay_us(void);
void i2c_init(void);
void i2c_start(void);
void i2c_stop(void);
void i2c_write_byte(unsigned char  dat);
unsigned char i2c_read_byte(unsigned char ack);
unsigned char i2c_wait_ack(void);       
void i2c_ack(void);
void i2c_nack(void);#endif

si7006.h

#ifndef __SI7006_H__
#define __SI7006_H__#define   SI7006_SLAVE  0x40void si7006_init(void);short si7006_read_temp_data(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr);unsigned short si7006_read_hum_data(unsigned char slave_addr,unsigned char reg_addr);#endif //__SI7006_H__

iic.c

#include "iic.h"extern void printf(const char* fmt, ...);
/** 函数名 ： delay_us* 函数功能：延时函数* 函数参数：无* 函数返回值：无* */
void delay_us(void)
{unsigned int i = 2000;while(i--);
}
/** 函数名 ： i2c_init* 函数功能： i2C总线引脚的初始化， 通用输出，推挽输出，输出速度，* 函数参数：无* 函数返回值：无* */
void i2c_init(void)
{// 使能GPIOF端口的时钟RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 5);// 设置PF14，PF15引脚为通用的输出功能GPIOF->MODER &= (~(0xF << 28));GPIOF->MODER |= (0x5 << 28);// 设置PF14, PF15引脚为推挽输出GPIOF->OTYPER &= (~(0x3 << 14));// 设置PF14, PF15引脚为高速输出GPIOF->OSPEEDR |= (0xF << 28);// 设置PF14, PF15引脚的禁止上拉和下拉GPIOF->PUPDR &= (~(0xF << 28));// 空闲状态SDA和SCL拉高 I2C_SCL_H;I2C_SDA_H;
}/** 函数名：i2c_start* 函数功能：模拟i2c开始信号的时序* 函数参数：无* 函数返回值：无* */
void i2c_start(void)
{/** 开始信号：时钟在高电平期间，数据线从高到低的变化*     --------* SCL         \*              --------*     ----* SDA     \*          --------* */SET_SDA_OUT; 	//输出模式I2C_SCL_H;  	//SCL拉高delay_us(); 	I2C_SDA_H; 		//SDA拉高delay_us();I2C_SDA_L; 		//SDA拉低delay_us();I2C_SCL_L; 		//SCL拉低delay_us();}/** 函数名：i2c_stop* 函数功能：模拟i2c停止信号的时序* 函数参数：无* 函数返回值：无* */void i2c_stop(void)
{/** 停止信号 ： 时钟在高电平期间，数据线从低到高的变化 *                    ----------* SCL               /*    ---------------	//SDA拉高I2C_SDA_H;delay_us();//SCL拉低I2C_SCL_L;delay_us();*    ---         --------------* SDA   X       /*    --- -------* */SET_SDA_OUT; 	//输出模式I2C_SCL_L; 		//SCL拉低delay_us();I2C_SDA_L; 		//SDA拉低delay_us();I2C_SDA_H; 		//SDA拉高delay_us();I2C_SCL_H; 		//SCL拉高delay_us();}/** 函数名： i2c_write_byte* 函数功能：主机向i2c总线上的从设备写8bits数据* 函数参数：dat : 等待发送的字节数据* 函数返回值： 无* */void i2c_write_byte(unsigned char dat)
{/** 数据信号：时钟在低电平期间，发送器向数据线上写入数据* 			时钟在高电平期间，接收器从数据线上读取数据 *      ----          --------* 	SCL     \        /        \*           --------          --------*      -------- ------------------ ---* 	SDA         X                  X*      -------- ------------------ ---**      先发送高位在发送低位 * */unsigned int i;SET_SDA_OUT;for(i = 0; i < 8; i++){//SCL拉低I2C_SCL_L;delay_us();if(dat & 0x80){//SDA拉高I2C_SDA_H;}else {//SDA拉低I2C_SDA_L;}delay_us();//SCL拉高I2C_SCL_H;delay_us();delay_us();dat <<= 1;}}/** 函数名：i2c_read_byte* 函数功能： 主机从i2c总线上的从设备读8bits数据, *          主机发送一个应答或者非应答信号* 函数参数： 0 ： 应答信号   1 ： 非应答信号* 函数返回值：读到的有效数据** */
unsigned char i2c_read_byte(unsigned char ack)
{/** 数据信号：时钟在低电平期间，发送器向数据线上写入数据* 			时钟在高电平期间，接收器从数据线上读取数据 *      ----          --------* 	SCL     \        /        \*           --------          --------*      -------- ------------------ ---* 	SDA         X                  X*      -------- ------------------ ---**      先接收高位， 在接收低位 * */unsigned char dat;unsigned int i;SET_SDA_IN;for(i = 0; i < 8; i++){//dat <<= 1;	//SDA拉高I2C_SDA_H;delay_us();//SCL拉低I2C_SCL_L;delay_us();//SCL拉低I2C_SCL_L;delay_us();delay_us();//SCL拉高I2C_SCL_H;delay_us();if(I2C_SDA_READ){dat |= 1;}else {dat |= 0;}delay_us();}if(!ack)//应答{i2c_ack();}else//非应答{i2c_nack();}return dat;}
/** 函数名： i2c_wait_ack* 函数功能： 主机作为发送器时，等待接收器返回的应答信号* 函数参数：无* 函数返回值：*					0：接收到的应答信号*                  1：接收到的非应答信号* */
unsigned char i2c_wait_ack(void)
{/** 主机发送一个字节之后，从机给主机返回一个应答信号**                   -----------* SCL              /   M:读    \*     -------------             --------*     --- ---- --------------------* SDA    X    X*     ---      --------------------*     主  释   从机    主机*     机  放   向数据  读数据线*         总   线写    上的数据*         线   数据* */	//SCL拉低，改变数据线上数据I2C_SCL_L;delay_us();//SDA拉高，总线处于空闲状态I2C_SDA_H;delay_us();//设置为输入模式SET_SDA_IN;delay_us();//SCL拉高，从数据线上读取数据I2C_SCL_H;delay_us();if(I2C_SDA_READ)return 1; 	//读取到非应答信号//SCL拉低，总线处于占用状态I2C_SCL_L;return 0; 		//读取应答信号} 
/** 函数名： iic_ack* 函数功能： 主机作为接收器时，给发送器发送应答信号* 函数参数：无* 函数返回值：无* */
void i2c_ack(void)
{/*            --------* SCL       /        \*    -------          ------*    ---* SDA   X *    --- -------------* *///设置为数据输出模式SET_SDA_OUT;//SCL拉低I2C_SCL_L;delay_us();//SDA拉低I2C_SDA_L;delay_us();//SCL拉高，等待接收器从数据新上读取数据I2C_SCL_H;delay_us();delay_us();//SCL拉低，总线处于占用状态I2C_SCL_L;}
/** 函数名： iic_nack* 函数功能： 主机作为接收器时，给发送器发送非应答信号* 函数参数：无* 函数返回值：无* */
void i2c_nack(void)
{/*            --------* SCL       /        \*    -------          ------*    --- ---------------* SDA   X *    --- * */	//设置为数据输出模式SET_SDA_OUT;//SCL拉低I2C_SCL_L;delay_us();//SDA拉高I2C_SDA_H;delay_us();//SCL拉高，等待接收器从数据新上读取数据I2C_SCL_H;delay_us();delay_us();//SCL拉低，总线处于占用状态I2C_SCL_L;}

si7006.c

#include "iic.h"
#include "si7006.h"
extern void delay_ms(unsigned int ms);
/** 函数名：si7006_init* 函数功能：SI7006芯片的初始化* 函数参数：无* 函数返回值：无
*/
void si7006_init(void)
{i2c_init();i2c_start();i2c_write_byte(SI7006_SLAVE << 1 | 0);i2c_wait_ack();i2c_write_byte(0xE6);i2c_wait_ack();i2c_write_byte(0x3A);i2c_wait_ack();i2c_stop();}
/** 函数名：si7006_read_data* 函数功能：读取SI7006的转换结果* 函数参数：*     slave_addr ： 从机地址*     reg_addr ： 寄存器地址* 函数返回值：无
*/
short si7006_read_temp_data(unsigned char slave_addr,unsigned char reg_addr)
{short dat;unsigned char dat_l;unsigned char dat_h;i2c_start();i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 0);i2c_wait_ack();i2c_write_byte(reg_addr);i2c_wait_ack();i2c_start();i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 1);i2c_wait_ack();delay_ms(500);dat_h = i2c_read_byte(0);dat_l = i2c_read_byte(1);i2c_stop();dat = dat_h;dat <<= 8;dat |= dat_l;return dat;
}
/** 函数名：si7006_read_data* 函数功能：读取SI7006的转换结果* 函数参数：*     slave_addr ： 从机地址*     reg_addr ： 寄存器地址* 函数返回值：无
*/
unsigned short si7006_read_hum_data(unsigned char slave_addr,unsigned char reg_addr)
{unsigned short dat;unsigned char dat_l;unsigned char dat_h;i2c_start();i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 0);i2c_wait_ack();i2c_write_byte(reg_addr);i2c_wait_ack();i2c_start();i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 1);i2c_wait_ack();delay_ms(500);dat_h = i2c_read_byte(0);dat_l = i2c_read_byte(1);i2c_stop();dat = dat_h;dat <<= 8;dat |= dat_l;return dat;
}

main.c

#include "si7006.h"extern void printf(const char *fmt, ...);
void delay_ms(int ms)
{int i,j;for(i = 0; i < ms;i++)for (j = 0; j < 1800; j++);
}int main()
{unsigned short hum;short temp;si7006_init();printf("HUM_TEMP TEXT READY\n");while(1){hum = si7006_read_hum_data(SI7006_SLAVE,0xE5);temp = si7006_read_temp_data(SI7006_SLAVE,0xE3);printf("hum = %d\n",125*hum/65536-6);printf("temp = %d\n",175*temp/65536-47);}return 0;
}

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