1. 概述

   本文档以STM32F767平台为例，详细介绍SylixOS上GPIO模仿I2C总线的驱动开发流程。

2. 初始化

   GPIO模仿的I2C总线的初始化，实际上是I2C总线的SDA和SCL的GPIO管脚初始化。初始化流程如图 2.1所示。

   

   图 2.1 I2C初始化流程图

   代码实现，如程序清单 2.1所示。I2C总线的SDA和SCL两个GPIO管脚的GPIO速度要设置成快速模式，输出模式需要设置成推挽输出模式。

   程序清单 2.1 I2C初始化代码

   /**  申请 I2C 1 通道的 SCL 的 GPIO*/if (ERROR_NONE != API_GpioRequest(I2C1_CHANNEL_SCL, I2C1_SCL_GPIO_NAME)) {return  (PX_ERROR);}/**  设置上拉*/if (ERROR_NONE != API_GpioSetPull(I2C1_CHANNEL_SCL, GPIO_PUPD_PU)) {return  (PX_ERROR);}/**  设置为推挽输出模式，且 GPIO 速度为快速*/if (ERROR_NONE != API_GpioDirectionOutput(I2C1_CHANNEL_SCL,(GPIO_SPEED_SET    |GPIO_OTYPE_SET     |LW_GPIOF_INIT_HIGH))) {return  (PX_ERROR);}/**  申请 I2C 1 通道的 SDA 的 GPIO*/if (ERROR_NONE !=  API_GpioRequest(I2C1_CHANNEL_SDA, I2C1_SDA_GPIO_NAME)) {return  (PX_ERROR);}if (ERROR_NONE != API_GpioSetPull(I2C1_CHANNEL_SDA, GPIO_PUPD_PU)) {return  (PX_ERROR);}if (ERROR_NONE != API_GpioDirectionOutput(I2C1_CHANNEL_SDA,(GPIO_SPEED_SET  |GPIO_OTYPE_SET     |LW_GPIOF_INIT_HIGH))) {return  (PX_ERROR);}

3. 传输流程

   GPIO模拟I2C总线驱动和普通的I2C总线驱动的最大区别是普通的I2C总线驱动的数据传输只要将要传输的数据写入寄存器即可，而GPIO模拟I2C总线驱动的数据传输是直接通过GPIO管脚将电平拉高拉低（拉高是1，拉低是0）传输数据。

4. 写数据流程

   如程序清单 3.1所示，I2C的写数据流程如下：

   1. 主设备发送开始信号；

   2. 主设备发送7位从设备地址和1位写操作位；

   3. 从设备发送应答信号；

   4. 主设备发送要写的8位从设备内部地址；

   5. 从设备发送应答信号；

   6. 主设备开始对从设备写操作；

   7. 主设备发送结束信号。

   程序清单 3.1 I2C的写数据流程

   static INT  __i2cXferWrite (UINT             uiChannel,PLW_I2C_MESSAGE  pI2cMsg,INT              iLength)
   {INT  iIndex;__i2cStart(uiChannel);                                              /*  发送开始信号                *//**  发送 7 位器件地址和 1 位写操作位*/__i2cSendByte((pI2cMsg->I2CMSG_usAddr & I2C_ADDR_MASK), uiChannel);if (__i2cWaitAck(uiChannel)) {                                      /*  等待设备的 ACK 信号         */_DebugHandle(__ERRORMESSAGE_LEVEL, "__i2cXferWrite(): Timeout to wait ack!\r\n");return  (PX_ERROR);}/**  发送要读的设备的内部地址*/__i2cSendByte(((pI2cMsg->I2CMSG_usAddr) & I2C_INTER_ADDR_MASK), uiChannel);if (__i2cWaitAck(uiChannel)) {                                      /*  等待设备的 ACK 信号         */_DebugHandle(__ERRORMESSAGE_LEVEL, "__i2cXferWrite(): Timeout to wait ack!\r\n");return  (PX_ERROR);}for (iIndex = 0; iIndex < iLength; iIndex++) {__i2cSendByte(*(pI2cMsg->I2CMSG_pucBuffer)++, uiChannel);       /*  发送字节                    */if (__i2cWaitAck(uiChannel)) {                                  /*  等待设备的 ACK 信号         */_DebugHandle(__ERRORMESSAGE_LEVEL, "__i2cXferWrite(): Timeout to wait ack!\r\n");return  (PX_ERROR);}}__i2cStop(uiChannel);                                               /*  产生一个停止信号            */udelay(I2C_WRITE_BYTE_DELAY);return (ERROR_NONE);
   }

5. 读数据流程

   如程序清单 3.2所示，I2C的读数据流程如下：

   1. 写模式，主设备发送开始信号；

   1. 主设备发送7位从设备地址和1位写操作位；

   2. 从设备发送应答信号；

   3. 主设备发送要写的8位从设备内部地址；

   4. 从设备发送应答信号；

   5. 进入读取模式，设备再次发送开始信号；

   6. 主设备发送7位从设备地址和1位读操作位；

   7. 从设备发送应答信号；

   8. 主设备开始对从设备读操作；

   9. 主设备发送结束信号。

   程序清单 3.2 I2C读数据流程

static INT  __i2cXferRead (UINT             uiChannel,PLW_I2C_MESSAGE  pI2cMsg,INT              iLength)
{INT  iIndex;__i2cStart(uiChannel);                                              /*  发送开始信号                *//**  发送 7 位器件地址和 1 位写操作位,(I2CMSG_usAddr 中的 9-15 位为器件地址)*/__i2cSendByte(((pI2cMsg->I2CMSG_usAddr >> 8) & I2C_ADDR_MASK), uiChannel);if (__i2cWaitAck(uiChannel)) {                                      /*  等待设备的 ACK 信号         */_DebugHandle(__ERRORMESSAGE_LEVEL, "__i2cXferWrite(): Timeout to wait ack!\r\n");return  (PX_ERROR);}/**  发送要读的设备的内部地址*/__i2cSendByte(((pI2cMsg->I2CMSG_usAddr) & I2C_INTER_ADDR_MASK), uiChannel);if (__i2cWaitAck(uiChannel)) {                                      /*  等待设备的 ACK 信号         */_DebugHandle(__ERRORMESSAGE_LEVEL, "__i2cXferWrite(): Timeout to wait ack!\r\n");return  (PX_ERROR);}/**  进入读取模式*/__i2cStart(uiChannel);                                              /*  发送开始信号                *//**  发送 7 位器件地址和 1 位读操作位,(I2CMSG_usAddr 中的 8-15 位为器件地址和读写位)*/__i2cSendByte(((pI2cMsg->I2CMSG_usAddr >> 8) & I2C_ADDR_MASK) | LW_I2C_M_RD, uiChannel);if (__i2cWaitAck(uiChannel)) {                                      /*  等待设备的 ACK 信号         */_DebugHandle(__ERRORMESSAGE_LEVEL, "__i2cXferWrite(): Timeout to wait ack!\r\n");return  (PX_ERROR);}for (iIndex = 0; iIndex < iLength - 1; iIndex++) {/**  读取设备发来的 1 个字节数据*/*(pI2cMsg->I2CMSG_pucBuffer)++ = __i2cReadByte(I2C_ACK_SEND, uiChannel);}*(pI2cMsg->I2CMSG_pucBuffer) = __i2cReadByte(I2C_NACK_SEND, uiChannel);__i2cStop(uiChannel);                                               /*  产生停止信号                */return  (ERROR_NONE);
}