软件模拟i2c实现io脚时序电路的技巧

一、Bit Bang

关于 Bit Bang 的解释:Use software to control serial communication at general-purpose I/O pins,简单来讲就是使用软件通过 IO 脚去实现 I2C 的时序从而使用 I2C 协议进行通信。

这样做的好处是可以突破硬件上的限制，例如芯片不具有硬件 I2C 模块，或者硬件 I2C 模块损坏，又或者使用硬件 I2C 模块时布线非常麻烦。坏处是需要写代码模拟时序，根据不同的硬件平台和不同的时钟频率，代码中的部分参数是不一样的。

二、代码分析

以下代码基于 STM32 系列 MCU

使用软件模拟 I2C 的步骤如下：

1、设置 GPIO 管脚

设置两个管脚作为 SCL 和 SDA，例如 GPIOA1 和 GPIOA2

2、SCL时钟周期

3、附加设置

这里主要是使用宏定义模拟函数

4、I2C 启动

5、I2C停止

6、发送 8 位数据，返回值为从响应 ACK 标志

7、接收 8 位数据

三、操作实例

以下代码为通过调用上面的基本代码来实现 I2C 通信

1、设置 DAC 寄存器的值

三个参数分比为从机地址，寄存器地址，8 位数据

2、读取 DAC 寄存器的值

两个参数分别为从机地址，寄存器地址，返回数据为 16 位。这是由于某些器件的硬件设计，采用 7 位表示寄存器地址，而每个寄存器包含 9 位数据。更常见的方式为 8 位寄存器地址，一个寄存器 8 位数据，这种方式的代码仅返回 8 位数据，见代码 2。

代码 1，返回 16 位数据，不常见

代码 2，返回 8 位数据