用AVR IO口 软件模拟I2C 软件包 + 说明

draapho

其实论坛中这样的驱动程序已经很多,如 EEPROM 驱动函数等,而且都做的很好,这里毕竟高手如云!!!但是我大概看了一下,似乎用AVR IO口做软件模拟I2C 的程序, 没有完全符合I2C规范的...憋了半天,觉得不吐不快,于是也动笔一叙,也管不得是否文采不好,术语不专业,鸡蛋满天飞了.

首先说明,对于I2C,AVR能用TWI就使用TWI,它相当于AVR内置硬件I2C接口,可靠性更高,节省软件运行开销.

I2C用IO模拟程序网上范例最多的就是51的程序了,这些范例的正确性无需怀疑.但是如果直接以它为蓝本将它"AVR化",一不留神,就会有点问题了.

这要从I2C的硬件规范和AVR及51单片机的IO口说起.I2C要求SCL,SDA二线都有 线与 功能,即I2C驱动口应该是 漏极开路 电路,其高电平的维持是靠上拉电阻来实现的, 而低电平则需要驱动口的 强下拉 能力.
51单片机IO口正好完全符合这个特性. 写起I2C驱动颇为得心应手.但是AVR的IO口强大了,它输出的高电平是实实在在的高电平,而不是靠什么上拉电阻来提供,只有10mA都不到的电流!于是如果直接使用 PORTB_Bit0 = 1这样的操作,就不能满足I2C的线与功能了,如果此时有别的设备要将SCL或者SDA拉低,那么结果就是二个IO口打架,谁赢谁输不得而知,时间长了,多半是两败俱伤,芯片发热吧.
当然AVR的IO口自然有办法满足I2C的电气特性要求,不就是不能输出1么,那么用它的高阻状态即可(DDRB_Bit0=0,PORTB_Bit0=0即可),要输出0么(DDRB_Bit0=1,PORTB_Bit0=0).

我网上看到的AVR软件模拟I2C的程序问题比较多的就是SCL的驱动,一般都直接用输出1和输出0来产生波形,这在一般应用中没问题,不过如果要用到主机仲裁,I2C芯片间肯定是要打架的!

I2C的上层建筑函数很丰富,我就给个最基本的I2C软件模拟函数,完全符合I2C规范.

补充以下,下面的程序用的是IAR.它控制单IO口比较方便.CVAVR也有这样的功能如 PORTB.0 = 1. 其它的编译器就只能用位操作了...

draapho

/* =================  I N C L U D E   F I L E  ============================
*
* File Name        : I2C_DRV.h
* Description      : 使用IO口模拟I2C总线. 完全符合I2C规范.
*                    需要延时函数 DELAY_US().
*
* Redactor / Data  : mousie / 2007-6-29
*                  - V1.0 模拟I2C总线,主机模式.支持AVR芯片.
* Revisor  / Data  :
*                  - V1.0 尚未测试.
*
* ===================================================================== */
#ifndef   __I2C_DRV_H
#define   __I2C_DRV_H

/* =================  I N C L U D E   F I L E  ========================= */
#include  "STATUS_SYSTEM\_SS_SERVE.h"

/* =================  M A C R O   D E F I N E  ========================= */
/**************************************************************************
Comment   : I2C引脚定义
**************************************************************************/
#define   IO_I2C_SCL               DDRD_Bit0
#define   PO_I2C_SCL               PORTD_Bit0
#define   IO_I2C_SDA               DDRD_Bit1
#define   PI_I2C_SDA               PIND_Bit1
#define   PO_I2C_SDA               PORTD_Bit1

/**************************************************************************
Comment   : I2C时钟频率,单位为Khz.
Option    : 1 - 250Khz
Warning   : 标准模式最高频率为100Khz, 常用5-10K的上拉电阻.
            快速模式最高频率为400Khz, 常用2-5K的上拉电阻.
            频率很低时可以直接使用AVR的内部上拉.
**************************************************************************/
#define   I2C_CLOCK_FREQUENCE      100

/**************************************************************************
Comment   : 是否使用AVR内部电阻作为I2C总线的上拉电阻.
Option    : 0 -- 不使用  1 -- 使用
**************************************************************************/
#define   PULL_UP_RESISTANCE       0

// 应答信号宏定义
#define   I2C_ACK                  0
#define   I2C_NO_ACK               1

/* =================  T Y P E     D E F I N E  ========================= */

/* =================  E X T E R N   G L O B A L E   V A R I A B L E  === */

/* =================  E X T E R N   F U N C T I O N  =================== */
extern void I2CInit( void );
extern void I2CStart( void );
extern void I2CStop( void );
extern U08  I2CTransmitByte( U08 data );
extern U08  I2CReceiveByte( U08 ack );


#endif
/* =================  T H E   E N D  =================================== */

draapho

/* =================  S O U R C E   F I L E  ==============================
*
* File Name        : I2C_DRV.c
* Description      : 使用IO口模拟I2C总线. 完全符合I2C规范.
*                    需要延时函数 DELAY_US().
*
* Redactor / Data  : mousie / 2007-6-29
*                  - V1.0 模拟I2C总线,主机模式.支持AVR芯片.
* Revisor  / Data  :
*                  - V1.0 测试完成,功能正确.
*
* ===================================================================== */

/* =================  I N C L U D E   F I L E  ========================= */
#include  "I2C_DRV.h"

/* =================  M A C R O   D E F I N E  ========================= */
#define   SCL_HIGH()               {IO_I2C_SCL = 0; PO_I2C_SCL = PULL_UP_RESISTANCE;}
#define   SCL_LOW()                {IO_I2C_SCL = 1; PO_I2C_SCL = 0;}
#define   SDA_HIGH()               {IO_I2C_SDA = 0; PO_I2C_SDA = PULL_UP_RESISTANCE;}
#define   SDA_LOW()                {IO_I2C_SDA = 1; PO_I2C_SDA = 0;}

#if  ((I2C_CLOCK_FREQUENCE > 400) || (I2C_CLOCK_FREQUENCE == 0))
  #error "I2C_CLOCK_FREQUENCE overflow!!!"
#elif (I2C_CLOCK_FREQUENCE > 250)
  #define I2C_DELAY_TIME           2
#else
  #define I2C_DELAY_TIME           (500 / I2C_CLOCK_FREQUENCE)
#endif

/* =================  G L O B A L E   V A R I A B L E  ================= */

/* =================  S T A T I C   G L O B A L E   V A R I A B L E  === */

/* =================  S T A T I C   F U N C T I O N  =================== */


/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : I2CInit()
* Description      : I2C IO口 初始化
*
* Input  Parameter : No Parameter
* Output Parameter : No Parameter
* Global Parameter : No Parameter
* --------------------------------------------------------------------- */
void I2CInit( void )
{
  SCL_HIGH();
  SDA_HIGH();
}

/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : I2CStart()
* Description      : I2C起始信号
*
* Input  Parameter : No Parameter
* Output Parameter : No Parameter
* Global Parameter : No Parameter
* --------------------------------------------------------------------- */
void I2CStart( void )
{
  SCL_HIGH();
  SDA_HIGH();
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  SDA_LOW();
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
}

/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : I2CStop()
* Description      : I2C结束信号
*
* Input  Parameter : No Parameter
* Output Parameter : No Parameter
* Global Parameter : No Parameter
* --------------------------------------------------------------------- */
void I2CStop( void )
{
  SCL_LOW();
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  SDA_LOW();
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  SCL_HIGH();
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  SDA_HIGH();
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
}

/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : I2CTransmitByte()
* Description      : 通过I2C发送一个字节的数据.
*
* Input  Parameter : data   -- 要发送的数据
* Output Parameter : 返回值 -- 返回应答信号
* Global Parameter : No Parameter
* --------------------------------------------------------------------- */
U08 I2CTransmitByte( U08 data )
{
  U08 i;

  for(i=0; i<8; i++)                                                       // 发送一个字节的数据
  {
    SCL_LOW();
    DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
    if (data & 0x80)
    {
      SDA_HIGH();
    }
    else
    {
      SDA_LOW();
    }
    DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
    SCL_HIGH();
    DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
    data <<= 1;
    DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  }

  SCL_LOW();                                                               // 准备接收应答信号
  SDA_HIGH();                                                              // 使SDA为输入状态
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  SCL_HIGH();
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  if (PI_I2C_SDA == 0)                                                     // 从设备有应答
  {
    i = I2C_ACK;
  }
  else
  {
    i = I2C_NO_ACK;
  }

  return (i);
}

/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : I2CReceiveByte()
* Description      : 通过I2C接收一个字节的数据.
*
* Input  Parameter : ack    -- 要应答的信号
* Output Parameter : 返回值 -- 接收到的数据
* Global Parameter : No Parameter
* --------------------------------------------------------------------- */
U08 I2CReceiveByte( U08 ack )
{
  U08 i;
  U08 data = 0;

  SCL_LOW();
  SDA_HIGH();                                                              // 使SDA处于输入状态
  for (i=0; i < 8; i++)
  {
    SCL_LOW();
    DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
    DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
    SCL_HIGH();
    DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
    data <<= 1;
    if (PI_I2C_SDA)
    {
      ++data;
    }
    DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  }

  SCL_LOW();                                                               // 主设备应答信号
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  if (ack == I2C_ACK)
  {
    SDA_LOW();
  }
  else
  {
    SDA_HIGH();
  }
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  SCL_HIGH();
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );
  DELAY_US( I2C_DELAY_TIME );

  return ( data );
}


/* =================  T H E   E N D  =================================== */

shaoshunda

楼主继续

enci

楼主能不能做个模拟i2c slave的驱动，o(∩_∩)o...是不是要求太过了

draapho

enci,你可以自己做个练习啊,其实slave的CLK的IO口只要设为输入就可以了.比master简单.

shaoshunda要继续什么呢?要不我就把这帖子变成通讯驱动专帖,再申个精得了...可惜标题不能改了...

draapho

决定把我手上有的通过测试的通讯接口程序都传上来了.
阿莫可以改大标题的话帮忙改下吧.

下面是 UART 通讯接口,当然用了AVR的硬件UART,不过我也看到过有人用软件模拟UART的.....
此UART基本结构来自于马老师推荐的CVAVR UART程序.我略做修改,基本思路是一样的.
就是UART收发都有缓冲区.对UART的读写都是经过缓冲区的,其好处我就不多说了.可以找一找马老师对CVAVR自动生成之UART的评论.

不过下面的程序只提供了最基本的函数UartTransmitByte()和UartReceiveByte().读写一串和printf之类的函数有兴趣的就当作练习吧.

draapho

/* =================  I N C L U D E   F I L E  ============================
*
* File Name        : UART_DRV.h
* Description      : UART驱动程序.
*                    使用异步正常模式,中断缓冲方式.
*                    8 Data, 1 Stop, No Parity.
*
* Redactor / Data  : mousie / 2007-5-8
*                  - V1.0 提供了UART单字符输入输出函数.
* Revisor  / Data  : mousie / 2007-5-10
*                  - V1.0 所有功能测试完成,可正常工作.稳定性未测试.
*                  : mousie / 2007-7-2
*                  - V1.1 提供缓冲器的初始化函数.
*
* ===================================================================== */
#ifndef   __UART_DRV_H
#define   __UART_DRV_H

/* =================  I N C L U D E   F I L E  ========================= */
#include  "STATUS_SYSTEM\_SS_SERVE.h"

/* =================  M A C R O   D E F I N E  ========================= */
/**************************************************************************
Comment   : 设置芯片拥有的 UART 数量.
Option    : 1  2  3
**************************************************************************/
#define   __UART_NUM               1

/**************************************************************************
Comment   : 定义 UART 的波特率.
Option    : 1MHz  系统时钟常用波特率为 2400、4800 .
            2MHz  系统时钟常用波特率为 2400、4800、9600 .
            4MHz  系统时钟常用波特率为 2400、4800、9600、19200 .
            8MHz  系统时钟常用波特率为 2400、4800、9600、19200 .
            16MHz 系统时钟常用波特率为 2400、4800、9600、19200 .
**************************************************************************/
#define   UART_BAUD                9600UL

/**************************************************************************
Comment   : 定义接受和发送缓冲区的大小.
Option    : 有效值为 1 -- 65535
**************************************************************************/
#define   RX_BUFFER_SIZE           8
#define   TX_BUFFER_SIZE           8

// UartReceiveByte 的返回值
#define   UART_INPUT_ERROR         0x00
#define   UATT_BUFFER_VALID        0x55
#define   UART_BUFFER_OVERFLOW     0x99
#define   UART_BUFFER_EMPTY        0xFF

/* =================  T Y P E     D E F I N E  ========================= */

/* =================  E X T E R N   G L O B A L E   V A R I A B L E  === */

/* =================  E X T E R N   F U N C T I O N  =================== */
extern void UartInit( void );
extern void UartTxBufferInit( void );
extern void UartRxBufferInit( void );
extern void UartTransmitByte( U08 data );

/* ------------------------------------------------------------------------
Comment   : UART 接受函数.
Range     : 该函数的返回值如下.
            UART_BUFFER_EMPTY    -- 接受缓冲区空,没有接受到UART数据.
            UART_BUFFER_OVERFLOW -- 接受缓冲区溢出,调用函数后会清除溢出标志.
            UART_BUFFER_VALID    -- 接受缓冲区数据有效.
Warning   : 接受到的UART数据不是由返回值返回,而是放在 *ptrDst 中!
------------------------------------------------------------------------ */
extern U08  UartReceiveByte( U08 *ptrDst );


#endif
/* =================  T H E   E N D  =================================== */

draapho

/* =================  S O U R C E   F I L E  ==============================
*
* File Name        : UART_DRV.c
* Description      : UART驱动程序.
*                    使用异步正常模式,中断缓冲方式.
*                    8 Data, 1 Stop, No Parity.
*
* Redactor / Data  : mousie / 2007-5-8
*                  - V1.0 提供了UART单字符输入输出函数.
* Revisor  / Data  : mousie / 2007-5-10
*                  - V1.0 所有功能测试完成,可正常工作.稳定性未测试.
*                  : mousie / 2007-7-2
*                  - V1.1 提供缓冲器的初始化函数.
*
* ===================================================================== */

/* =================  I N C L U D E   F I L E  ========================= */
#include  "UART_DRV.h"

/* =================  M A C R O   D E F I N E  ========================= */
// 波特率寄存器值计算
#define   UART_BAUD_REGISTER       (SYSTEM_CLOCK / (UART_BAUD * 16) - 1)

// 寄存器及标志位设置.
#if (__UART_NUM == 1)
  #define UART_STATUS              UCSRA                                   // UART状态寄存器
  #define UART_DATA                UDR                                     // UART收发数据寄存器

  #define FRAMING_ERROR            BIT( FE   )                             // 设置标记位
  #define PARITY_ERROR             BIT( PE   )
  #define DATA_OVERRUN             BIT( DOR  )
  #define DATA_REGISTER_EMPTY      BIT( UDRE )
  #define RX_COMPLETE              BIT( RXC  )
#else
  #define UART_STATUS              UCSR0A                                  // UART状态寄存器
  #define UART_DATA                UDR0                                    // UART收发数据寄存器

  #define FRAMING_ERROR            BIT( FE0   )                            // 设置标记位
  #define PARITY_ERROR             BIT( PE0   )
  #define DATA_OVERRUN             BIT( DOR0  )
  #define DATA_REGISTER_EMPTY      BIT( UDRE0 )
  #define RX_COMPLETE              BIT( RXC0  )
#endif

/* =================  G L O B A L E   V A R I A B L E  ================= */

/* =================  S T A T I C   G L O B A L E   V A R I A B L E  === */
  volatile static U08 rxBuffer[ RX_BUFFER_SIZE ];                          // 接受缓冲区相关定义
#if (RX_BUFFER_SIZE < 256)
  volatile static U08 rxWriteIndex;
  volatile static U08 rxReadIndex;
  volatile static U08 rxCounter;
#else
  volatile static U16 rxWriteIndex;
  volatile static U16 rxReadIndex;
  volatile static U16 rxCounter;
#endif
  volatile static BOOL rxBufferOverflow;                                   // 接受缓冲区溢出标志

  volatile static U08 txBuffer[ TX_BUFFER_SIZE ];                          // 发送缓冲区相关定义
#if (TX_BUFFER_SIZE < 256)
  volatile static U08 txWriteIndex;
  volatile static U08 txReadIndex;
  volatile static U08 txCounter;
#else
  volatile static U16 txWriteIndex;
  volatile static U16 txReadIndex;
  volatile static U16 txCounter;
#endif

/* =================  S T A T I C   F U N C T I O N  =================== */


/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : UartRxIsr()
* Description      : UART接受数据中断.
*
* Input  Parameter : No Parameter
* Output Parameter : No Parameter
* Global Parameter : Uart Driver的全局变量
* --------------------------------------------------------------------- */
#if (__UART_NUM == 1)
  #pragma vector = USART_RXC_vect
#else
  #pragma vector = USART0_RXC_vect
#endif
  __interrupt void UartRxIsr( void )
{
  U08 status;
  U08 data;

  status = UART_STATUS;
  data   = UART_DATA;
  if ( (status & (FRAMING_ERROR | PARITY_ERROR | DATA_OVERRUN)) == 0 )
  {
    rxBuffer[ rxWriteIndex ] = data;
    if (++rxWriteIndex >= RX_BUFFER_SIZE)
    {
      rxWriteIndex = 0;
    }
    if (++rxCounter >= RX_BUFFER_SIZE)
    {
      rxCounter        = 0;
      rxBufferOverflow = 1;
    }
  }
}

/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : UartTxIsr()
* Description      : UART发送数据中断.
*
* Input  Parameter : No Parameter
* Output Parameter : No Parameter
* Global Parameter : Uart Driver的全局变量
* --------------------------------------------------------------------- */
#if (__UART_NUM == 1)
  #pragma vector = USART_TXC_vect
#else
  #pragma vector = USART0_TXC_vect
#endif
  __interrupt void UartTxIsr( void )
{
  if ( txCounter )
  {
    --txCounter;
    UART_DATA = txBuffer[ txReadIndex ];
    if (++txReadIndex >= TX_BUFFER_SIZE)
    {
      txReadIndex = 0;
    }
  }
}

/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : UartInit()
* Description      : Uart初始化函数.
*
* Input  Parameter : No Parameter
* Output Parameter : No Parameter
* Global Parameter : Uart Driver的全局变量
* --------------------------------------------------------------------- */
void UartInit( void )
{
  rxWriteIndex     = 0;
  rxReadIndex      = 0;
  rxCounter        = 0;
  rxBufferOverflow = 0;
  txWriteIndex     = 0;
  txReadIndex      = 0;
  txCounter        = 0;

  UART_STATUS = 0x00;
#if (__UART_NUM == 1)
  UCSRB  = BIT( RXCIE ) | BIT( TXCIE ) | BIT( RXEN ) | BIT( TXEN );
  UCSRC  = BIT( UCSZ1 ) | BIT( UCSZ0 );
  UBRRH  = ( UART_BAUD_REGISTER >> 8   );
  UBRRL  = ( UART_BAUD_REGISTER & 0xFF );
#else
  UCSR0B = BIT( RXCIE0 ) | BIT( TXCIE0 ) | BIT( RXEN0 ) | BIT( TXEN0 );
  UCSR0C = BIT( UCSZ01 ) | BIT( UCSZ00 );
  UBRR0H = ( UART_BAUD_REGISTER >> 8   );
  UBRR0L = ( UART_BAUD_REGISTER & 0xFF );
#endif
}

/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : UartTxBufferInit()
* Description      : Uart发送缓冲器初始化函数.
*
* Input  Parameter : No Parameter
* Output Parameter : No Parameter
* Global Parameter : Uart Driver的全局变量
* --------------------------------------------------------------------- */
void UartTxBufferInit( void )
{
  txWriteIndex = 0;
  txReadIndex  = 0;
  txCounter    = 0;
}

/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : UartRxBufferInit()
* Description      : Uart接收缓冲器初始化函数.
*
* Input  Parameter : No Parameter
* Output Parameter : No Parameter
* Global Parameter : Uart Driver的全局变量
* --------------------------------------------------------------------- */
void UartRxBufferInit( void )
{
  rxWriteIndex     = 0;
  rxReadIndex      = 0;
  rxCounter        = 0;
  rxBufferOverflow = 0;
}

/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : UartReceiveByte()
* Description      : 接受一个UART传来的数据.
*
* Input  Parameter : ptrDst -- 接受数据的存放地址
* Output Parameter : return -- 返回接受缓冲区的情况
* Global Parameter : Uart Driver的全局变量
* --------------------------------------------------------------------- */
U08 UartReceiveByte( U08 *ptrDst )
{
#if (__PARAMETER_CHECK_EN > 0) || (__DEBUG_MODE_EN > 0)
  if (ptrDst == NULL)
  {
    ASSERT ( UART_DRV_INPUT_PTR_NULL);
    return ( UART_INPUT_ERROR );
  }
#endif

  if (rxBufferOverflow > 0)
  {
    rxBufferOverflow = 0;
    return ( UART_BUFFER_OVERFLOW );
  }

  CLI();
  if (rxCounter == 0)
  {
    SEI();
    return ( UART_BUFFER_EMPTY );
  }
  SEI();

  *ptrDst = rxBuffer[ rxReadIndex ];
  if (++rxReadIndex >= RX_BUFFER_SIZE)
  {
    rxReadIndex = 0;
  }
  CLI();
  --rxCounter;
  SEI();

  return ( UATT_BUFFER_VALID );
}

/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : UartTransmitByte()
* Description      : 通过UART发送一个数据.
*
* Input  Parameter : data -- 要发送的数据
* Output Parameter : No Parameter
* Global Parameter : Uart Driver的全局变量
* --------------------------------------------------------------------- */
void UartTransmitByte( U08 data )
{
#if (TX_BUFFER_SIZE < 256)
  U08 txCounterTemp;
#else
  U16 txCounterTemp;
#endif
  do
  {
    CLI();
    txCounterTemp = txCounter;
    SEI();
  }
  while (txCounterTemp >= TX_BUFFER_SIZE);

  if ( txCounterTemp || ((UART_STATUS & DATA_REGISTER_EMPTY) == 0) )
  {
    txBuffer[ txWriteIndex ] = data;
    if (++txWriteIndex == TX_BUFFER_SIZE)
    {
      txWriteIndex = 0;
    }
    CLI();
    ++txCounter;
    SEI();
  }
  else                                                                     // 缓冲区和发送寄存器都为空
  {
    UART_DATA = data;                                                      // 直接放至UART数据寄存器
  }
}


/* =================  T H E   E N D  =================================== */

draapho

下面的是IO口软件模拟SPI的程序.目前写的比较规范化的通讯程序就这几个.各位达人好好心,也把珍藏多年的通讯底层驱动贴上来看看吧.我替大家谢过了:)

/* =================  I N C L U D E   F I L E  ============================
*
* File Name        : SPI_DRV.h
* Description      : SPI传输协议驱动函数.
*                    需要延时函数 DELAY_US().
*
* Redactor / Data  : mousie / 2007-5-8
*                  - V1.0 主机模式,一个字节的发送和接受,高电平数据有效.
* Revisor  / Data  :
*                  - V1.0 尚未测试.
*
* ===================================================================== */
#ifndef   __SPI_DRV_H
#define   __SPI_DRV_H

/* =================  I N C L U D E   F I L E  ========================= */
#include  "STATUS_SYSTEM\_SS_SERVE.h"

/* =================  M A C R O   D E F I N E  ========================= */
/**************************************************************************
Comment   : SPI引脚定义
**************************************************************************/
#define   IO_SPI_SS                DDRD_Bit0
#define   PO_SPI_SS                PORTD_Bit0
#define   IO_SPI_SCLK              DDRD_Bit1
#define   PO_SPI_SCLK              PORTD_Bit1
#define   IO_SPI_MOSI              DDRD_Bit2
#define   PO_SPI_MOSI              PORTD_Bit2
#define   IO_SPI_MISO              DDRD_Bit3
#define   PI_SPI_MISO              PIND_Bit3

/**************************************************************************
Comment   : 发送模式定义
Option    : 1 表示MSB模式发送,0 表示LSB模式发送
**************************************************************************/
#define   __SPI_MSB_EN             1

/**************************************************************************
Comment   : SPI时钟频率设置,单位为Khz.
Option    : 1 - 500 Khz.
**************************************************************************/
#define   SPI_CLOCK_FREQUENCY      200

/* =================  T Y P E     D E F I N E  ========================= */

/* =================  E X T E R N   G L O B A L E   V A R I A B L E  === */

/* =================  E X T E R N   F U N C T I O N  =================== */
#define   SpiBegin()               { PO_SPI_SS = 0; }                      // SPI启动
#define   SpiEnd()                 { PO_SPI_SS = 1; }                      // SPI停止

void SpiInit( void );
U08  SpiData( U08 send );                                                  // SPI收发数据


#endif
/* =================  T H E   E N D  =================================== */

draapho

/* =================  S O U R C E   F I L E  ==============================
*
* File Name        : SPI_DRV.c
* Description      : SPI传输协议驱动函数.
*                    需要延时函数 DELAY_US().
*
* Redactor / Data  : mousie / 2007-5-8
*                  - V1.0 主机模式,一个字节的发送和接受,高电平数据有效.
* Revisor  / Data  :
*                  - V1.0 尚未测试.
*
* ===================================================================== */

/* =================  I N C L U D E   F I L E  ========================= */
#include  "SPI_DRV.h"

/* =================  M A C R O   D E F I N E  ========================= */
#if  ((SPI_CLOCK_FREQUENCY > 500) || (SPI_CLOCK_FREQUENCY == 0))
  #error "SPI_CLOCK_FREQUENCY overflow!!!"
#else
  #define SPI_CLOCK_TIME           (500 / I2C_CLOCK_FREQUENCE)
#endif

/* =================  G L O B A L E   V A R I A B L E  ================= */

/* =================  S T A T I C   G L O B A L E   V A R I A B L E  === */

/* =================  S T A T I C   F U N C T I O N  =================== */


/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : SpiInit()
* Description      : SPI 初始化函数.
*
* Input  Parameter : No Parameter
* Output Parameter : No Parameter
* Global Parameter : No Parameter
* --------------------------------------------------------------------- */
void SpiInit( void )
{
  PO_SPI_SS   = 1;
  IO_SPI_SS   = 1;

  PO_SPI_SCLK = 1;
  IO_SPI_SCLK = 1;

  PO_SPI_MOSI = 1;
  IO_SPI_MOSI = 1;

  PI_SPI_MISO = 0;
  IO_SPI_MISO = 0;
}

/* ------------------------------------------------------------------------
* Function Name    : SpiData()
* Description      : SPI读写函数,使用IO口模拟SPI时序.
*
* Input  Parameter : send    -- 要发送的字节数据
* Output Parameter : receive -- 接受到的字节数据
* Global Parameter : No Parameter
* --------------------------------------------------------------------- */
U08 SpiData( U08 send )
{
  U08 i;
  U08 receive = 0;

  PO_SPI_MOSI = 1;
  for (i = 0; i < 8; i++)
  {
    PO_SPI_SCLK = 0;
#if __SPI_MSB_EN > 0
    PO_SPI_MOSI = send & 0x80;
    send <<= 1;
#else
    PO_SPI_MOSI = send & 0x01;
    send >>= 1;
#endif
    Delay_us( SPI_CLOCK_TIME );

    PO_SPI_SCLK = 1;
#if __SPI_MSB_EN > 0
    receive <<= 1;
#else
    receive >>= 1;
#endif
    if (PI_SPI_MISO)
    {
#if __SPI_MSB_EN > 0
      receive |= 0x01;
#else
      receive |= 0x80;
#endif
    }
    Delay_us( SPI_CLOCK_TIME );
  }
  return receive;
}


/* =================  T H E   E N D  =================================== */

draapho

说明一下,所有的参数在头文件中修改就可以了.
以下种方式注明的说明是可以修改的参数.
/**************************************************************************
Comment   : 发送模式定义
Option    : 1 表示MSB模式发送,0 表示LSB模式发送
**************************************************************************/

程序已经写的很规范了,应该很容易看明白的.

shaoshunda

非常感谢

TonyCai

I2C用IO模拟程序经常用，就没考虑这么仔细，谢谢楼主。

eagle2006

有时候感觉用IO口模拟I2C比AVR本身带的硬件方便,呵呵.

平时用都没注意楼主说的问题,谢谢楼主了

gooog

slave IIC程序好做吗？应该不好作吧。
在通讯里面，master是最好作的，因为master是时钟的控制者和发出者。
slave的话就麻烦，用中断去做？

draapho

恩，slave只能用中断做。（查询就免了。。）。不过一般好像用的不多

dingohu

楼主，你是我的偶像，，我想拜你为师，你的一句话，让我收益非浅啊，
我是作卫星通讯的，现在我们就用mega128，我也是刚刚接触 AVR 的芯片。
我的邮箱： totel@163.com,希望能交你这个朋友！！

yulutong

楼主 draapho：能不能讲将I2C里面线与功能是什么意思；
               数电里面的线与功能是2条线同时为高，则输出为高，否则为低，这与
I2C总线SCL，SDA有什么关系？
               期求解答！

yulutong

在读24C02时，主机是不需要在读完一个字节后加ACK，我看楼主的程序里加了。

lvhaian

记号。

bjj9217

不错

maskiss

呵呵,谢了

HZZCL

记号

zds_share

mark

sjssjs

不错

wanghm35

不错

kevinzcp

路过，有意思，记号

ninjia

多路I2C主接口有可能做吗？

sudan1981

收益了!谢谢LZ

sudan1981

LZ请教一个问题，你的头文件中提到的#include  "STATUS_SYSTEM\_SS_SERVE.h"
这个文件在哪里？

loopzhong

刚好合用，谢谢2年前发帖的楼主。

loopzhong

挑个小错：
U08 I2CTransmitByte( U08 data ) 函数中，发送完8个数据之后，紧接着下一个周期要等到slave的ACK信号，这个过程master需要做的是：

step1：SLC拉低，SDA输入;
step2：再把SLC拉高；
step3：最后把SLC拉低，

经过3步之后，才可以检测到ACK信号而楼主的程序只做了前面两步。如果不进行step3的话，与某些严谨的I2C器件通信会出错。

html110

总是感觉AVR硬件TWI的设置太麻烦

fycom200

不错的，分享就有收获，你的BUG也找出来了

zhuyi2576

用TWI，还不如模拟好用

xuejianhua1986

mark

zzyzheng12

记号

zzyzheng12

mark

yantao

顶

AMARS

记号

522yt

顶

guangan854214

jihao

jasonli

mark

liudeen

xuexi

hpdell

mark!!!!!!!!!!!!!!

xuejianhua1986

MARK

fshunj

mark

dgdjfw

收益了!谢谢LZ

xtaens

谢谢

avrstm32

记号。

kazuyuki

MARK

chenruichao

先记下

wkang11147

正是需要！

sunicecream

正是看到这里，心里疑惑，于是度娘，发现此贴，楼主一解我心中疑惑，感谢万分

caozhi

正好使用

zhaoghsea

正好使用

Nuist_Gwgj

MARK

yelvAVR

mark

our2008

MARK

draapho

回复【33楼】loopzhong 哥布林工程师
-----------------------------------------------------------------------

谢谢提醒。今年用STM32的时候吃了亏了。就因为这个问题，查了一周。
最后查明就是因为没有把CLK拉低，把CLK控制权释放给从设备。还是没吃透I2C规范啊。。。

guiqiaoluo100

mark

aaronhuang

AVR I2C SPI MARK

crazydtone

准备使用模拟i2c，学习了，谢谢lz。。。

cdd329958

论坛里的高手就是多，感谢楼主分享，也丰常感谢挑错的大神，小弟受益匪浅

zend

作个记号，不顶不行。

john_8

我现在用IO模拟的I2C读取EEPROM，平时没有问题，但是大量读取数据的时候就会出错，不知道什么原因

lyny

好贴，一直用的硬件I2C，下次试试模拟

BS_good200xy

IIC SPI 软件模拟。多谢分享！