怎样去设计IIC接口的BSP层代码模块呢

739 IIC 接口 BSP

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 如何去实现IIC接口管理呢？如何去实现IIC时序呢？ 0
2022-1-17 07:47:17　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 12 个回答。邀请回答 h1654155275.6473 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答举报小镇故事多相关推荐 • STM32F103的IIC接口该怎样去实现呢 1604 • 如何去编写iic oled模块的代码程序？ 1630 • STM32是怎样去模拟IIC完整代码的 1274 • 怎样使用STM32F103的SPI或IIC接口实现显示功能呢 1108 • 怎样通过AHT21B数字温湿度模块实现软件IIC的代码编写及调试呢 1818 • 怎样去获取STM32 MPU6050模块的数据呢 1850 • 怎样使用四个VL53L0模块去获取数据呢 2129 • 基于51单片机红外避障循迹模块的代码程序该怎样去实现呢 1888 • 模块IIC协议时序和时间要求分别有哪些呢 1260 • STM32的IIC的通讯过程该怎样去实现呢 870 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 关于分层设计的思想，在之前的一篇文章中《嵌入式硬件通信接口协议-SPI（二）分层架构设计模拟接口》介绍SPI接口设计时，已经做了详细的设计过程讲解，在此就不赘述了。现在参考SPI的BSP层设计思路，用同样的方法来设计IIC接口的BSP层代码模块。本文将要讲解和实现的内容主要分为两个部分：代码实现IIC接口管理、代码实现IIC时序。 IIC接口管理接口管理的目的是想在后期扩展时，一个工程里可使用多个IIC接口。这里暂不考虑使用复杂的数据结构，仅仅采用简单的宏定义，放在头文件中，省去麻烦的内存申请、分配这一些操作。以IIC接口序号“1”开始向后排，新增IIC接口时，直接参考当前示例来定义后续的IIC接口序号和管脚即可： #define IIC_1 1 #define IIC1_PORT_SCL PORTB #define IIC1_PIN_SCL 6 #define IIC1_PORT_SDA PORTA #define IIC1_PIN_SDA 2 此处要实现的，依然是位于BSP层的IIC模块代码，这个层介于芯片驱动（寄存器）和应用库之间，要考虑到在后期的移植开发，此IIC模块可能由IO模拟，也可能由芯片厂商提供的驱动demo实现，所以这里所封装出来的BSP层接口，一定要考虑到后期的扩展。所以这里的做法是把参数都放在函数中传递，并且均设计成带有uint8_t类型的函数返回值。这里如此设计的原因和习惯问题，可以参考《【嵌入式编程】函数返回类型设计》一文。打开STM32CubeMX工具可以看到，在配置IIC接口时，参数可配置内容如下截图：参考以上，暂且在结构体中定义：地址位宽、时钟速率，来定义一个IIC接口对象。如下头文件中的bsp_iic_obj_t结构体类型。 IIC时序从上一篇《嵌入式硬件通信接口协议-IIC（一）协议基础》中，我们知道IIC的时序中有这几种信号特征，现在就根据这几个信号特征，用代码逐一实现。实际上在互联网上已经有很多关于IIC时序模拟的实现代码，最简单的可以从github开源社区、百度百科、各类威廉希尔官方网站网站，具体到很多的威廉希尔官方网站论坛都有IIC应用实例，都能找到IIC接口的源码。因此IIC时序的模拟已经大同小异了，然而在这里再“造轮子”的目的是，集成、优化、完善自有项目BSP层的代码，提高项目的扩展性和应用，对屡清代码的整体框架也有很大帮助！说白了也是想把这篇文章写详细些。废话少说，立即上码：起始标志：这段起始标志的代码，思路很简单，首先确保SDA所使用的IO引脚为输出，在本BSP层的IIC模块中使用了iic_set_io(iic_n, 0);函数，将指定IIC接口序号的SDA管脚设为输出，之后的电平设置，就是完成信号时序的过程。结束标志思路类似于上，略。数据输出如上示例发送一个16进制数据0xDC的时序示意图，最重要的原则是：SCL为低电平时，才可以改变SDA输出数据；SCL为高电平时，必须SDA不抖动不改变。代码实现的过程，类似于SPI模拟时类似，数据位“踩着”时钟逐bit被输出，每输出一bit就要对数据进行移位“buf <<= 1;”，这样在下一个SCL低电平时候输出下一个bit。完成输出后立即对SDA的IO管脚设为输入模式，即调用iic_set_io(iic_n, 1);函数来实现。数据采样类似于数据发送，逐bit踩着SCL接收。这里的数据采样，就是IIC主机接收来自外设器件发来的数据，最重要的原则是：SCL为低电平时，做延时等待保证SDA数据稳定；SCL为高电平时，读取SDA的IO管脚电平。应答ACK/NACK 从时序图可以看到，应答位的ACK和NACK区别在于,第9个SCL高电平期间，SDA所呈现的电平状态不同。从上篇文章我们可以知道，IIC总线的电路连接，一般地SCL和SDA都有上拉电阻Rp，也就是说如果IIC从机设备，由于不存在（硬件未焊接）、出故障（烧坏）或者其他原因，导致没有信号产生的时候，此时SDA会处于NACK的状态，也就是IO管脚电平被上拉电阻拉高了，可以理解为“默认”电平，没有“回应”。应答的目的，就是“接收方”告知“发送方”，我已正常收到刚刚发来的数据。等待应答ACK 既然是应答，就有两向性：IIC从机应答IIC主机；IIC主机应答IIC从机。上图的应答ACK/NACK都是IIC主机主动输出的，是用来告知从机“我主机已正常收到”。而IIC从机告知主机的应答ACK，这里要用等待ACK的概念，主机通过读取SDA管脚电平来检测ACK信号。以上是利用GPIO管脚模拟实现的时序，封装成DigCore_Embed嵌入式软件架构的BSP层接口，对上层提供IIC硬件接口，向下操作GPIO和时序的模拟。移植过程中可以根据目标平台，在上述这些已经封装好的接口内，做适当调整。比如采用官方Demo程序代替GPIO模拟方案，只需要修改这以上接口中的代码即可，对于上层应用库，不论是温湿度传感器SHT20，还是EEPROM存储芯片AT24C1024B，甚至是BS81163-A的触摸键盘芯片，这几个使用了BSP层的IIC接口，这些代码都无需改动。这就是嵌入式软件的分层设计思想的优势。以上函数内部所调用的接口，都是当前BSP层里IIC模块源码中的静态函数：总结，IIC时序的模拟，主要思路是根据IIC时序特点，在对应的信号后面做对应的时延，以达到时序的展现！难点之处就是把IIC时序拆解成多个信号特征进行模拟时，如果对信号时序图了解不深，在对比代码时比较绕，需要静下心仔细核对！以上代码仅仅完成初步的编写和整理，未在具体外设上验证。此BPS层的IIC模块最终源码，敬请期待下回分享出来！

2022-1-17 15:11:05 评论举报 h1654155275.5809