一、硬件连接

链接：https://pan.baidu.com/s/1wxbQTMlnX2pavrbW2RYg4g 提取码：dxex
将 board_i2c.c 和 board_i2c.h 两个文件加入工程的User文件夹下

注意：延时函数使用了FreeRTOS的vTaskDelay任务延时函数

2.1 board_i2c.c

/*********************************************************************

 * INCLUDES

 */

#include 'FreeRTOS.h'

#include 'task.h' 

#include 'board_i2c.h'

#include 'board_systick.h'

static void SDA_OUT_MODE(void);

static void SDA_IN_MODE(void);

/*********************************************************************

 * PUBLIC FUNCTIONS

 */

/**

 @brief I2C驱动初始化，采用模拟IO的方式实现

 @param 无

 @return 无

*/

void IIC_Init(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(IIC_SCL_CLK | IIC_SDA_CLK, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IIC_SCL_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;            

    GPIO_Init(IIC_SCL_PORT, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IIC_SDA_PIN;

    GPIO_Init(IIC_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);

    IIC_Stop();             // 给一个停止信号, 复位I2C总线上的所有设备到待机模式

}

/**

 @brief CPU发起I2C总线启动信号

 @param 无

 @return 无

*/

void IIC_Start(void)

{

    SDA_OUT_MODE();         // SDA线输出模式

    IIC_SDA_1();                      

    IIC_SCL_1();

    vTaskDelay(1);

    IIC_SDA_0();            // 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示I2C总线启动信号

    vTaskDelay(1);    

    IIC_SCL_0();            // 钳住I2C总线，准备发送或接收数据 

}   

/**

 @brief CPU发起I2C总线停止信号

 @param 无

 @return 无

*/

void IIC_Stop(void)

{

    SDA_OUT_MODE();         // SDA线输出模式

    IIC_SCL_0();

    IIC_SDA_0();          

    IIC_SCL_1();

    vTaskDelay(1);

    IIC_SDA_1();            // 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号       

    vTaskDelay(1);

}

/**

 @brief CPU向I2C总线设备发送8bit数据

 @param ucByte -[in] 等待发送的字节

 @return 无

*/  

void IIC_SendByte(uint8_t ucByte)

{                        

    uint8_t i;  

    SDA_OUT_MODE();         // SDA线输出模式

    IIC_SCL_0();            // 拉低时钟开始数据传输

    for(i = 0; i < 8; i++)

    {              

        if(ucByte & 0x80)   

        {            

            IIC_SDA_1();

        }

        else

        {

            IIC_SDA_0();

        }

        ucByte <<= 1;   

        vTaskDelay(1);        

        IIC_SCL_1();

        vTaskDelay(1);

        IIC_SCL_0();

        vTaskDelay(1);        

    }    

} 

/**

 @brief CPU从I2C总线设备读取8bit数据

 @param 无

 @return 读到的数据

*/ 

uint8_t IIC_ReadByte(void)

{

    uint8_t i = 0;

    uint8_t value = 0;

    SDA_IN_MODE();          // SDA线输入模式

    for(i = 0; i < 8; i++)

    {

        value <<= 1;

        IIC_SCL_1();

        vTaskDelay(1);

        if(IIC_SDA_READ())

        {

            value++;

        }            

        IIC_SCL_0(); 

        vTaskDelay(1); 

    }                   

    IIC_Ack();

    return value;

}

/**

 @brief CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号

 @param 无

 @return 返回0表示正确应答，1表示无器件响应

*/

uint8_t IIC_WaitAck(void)

{

    uint8_t result = 0; 

    SDA_IN_MODE();          // SDA线输入模式

    IIC_SDA_1();            // CPU释放SDA总线

    vTaskDelay(1); 

    IIC_SCL_1();            // CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答

    vTaskDelay(1);

    if(IIC_SDA_READ())

    {

        result = 1;

    }

    else

    {

        result = 0;

    }

    IIC_SCL_0();

    vTaskDelay(1);

    return result;  

} 

/**

 @brief CPU产生一个ACK信号

 @param 无

 @return 无

*/

void IIC_Ack(void)

{

    SDA_OUT_MODE();         // SDA线输出模式

    IIC_SDA_0();            // CPU驱动SDA = 0

    vTaskDelay(1);

    IIC_SCL_1();            // CPU产生1个时钟

    vTaskDelay(1);

    IIC_SCL_0();

    vTaskDelay(1);

    IIC_SDA_1();            // CPU释放SDA总线

}

/**

 @brief CPU产生1个NACK信号

 @param 无

 @return 无

*/    

void IIC_NAck(void)

{

    SDA_OUT_MODE();         // SDA线输出模式

    IIC_SDA_1();            // CPU驱动SDA = 1

    vTaskDelay(1);

    IIC_SCL_1();            // CPU产生1个时钟

    vTaskDelay(1);

    IIC_SCL_0();

    vTaskDelay(1);

}

/**

 @brief 检测I2C总线设备，CPU向发送设备地址，然后读取设备应答来判断该设备是否存在

 @param address -[in] 设备的I2C总线地址+读写控制bit（0 = w， 1 = r)

 @return 0 - 表示正确， 1 - 表示未探测到

*/  

uint8_t IIC_CheckDevice(uint8_t address)

{

    uint8_t ucAck;

    IIC_Init();             // 初始化I2C

    IIC_Start();            // 发送启动信号

    IIC_SendByte(address);  // 设备的I2C总线地址+读写控制bit（0 = w， 1 = r)

    ucAck = IIC_WaitAck();  // 检测设备的ACK应答

    IIC_Stop();             // 发送停止信号

    return ucAck;

}

/*********************************************************************

 * LOCAL FUNCTIONS

 */

/**

 @brief SDA输出配置 

 @param 无

 @return 无

*/ 

static void SDA_OUT_MODE(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IIC_SDA_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

    GPIO_Init(IIC_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);

}

/**

 @brief SDA输入配置 

 @param 无

 @return 无

*/ 

static void SDA_IN_MODE(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IIC_SDA_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;

    GPIO_Init(IIC_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);

}

/****************************************************END OF FILE****************************************************/

2.2 board_i2c.h

#ifndef _BOARD_I2C_H_

#define _BOARD_I2C_H_

/*********************************************************************

 * INCLUDES

 */

#include 'stm32f10x.h'

/*********************************************************************

 * DEFINITIONS

 */

// I2C_SCL时钟

#define IIC_SCL_CLK         RCC_APB2Periph_GPIOB        // GPIO端口时钟

#define IIC_SCL_PORT        GPIOB                       // GPIO端口

#define IIC_SCL_PIN         GPIO_Pin_6                  // GPIO引脚

// I2C_SDA时钟

#define IIC_SDA_CLK         RCC_APB2Periph_GPIOB        // GPIO端口时钟

#define IIC_SDA_PORT        GPIOB                       // GPIO端口

#define IIC_SDA_PIN         GPIO_Pin_5                  // GPIO引脚

/*********************************************************************

 * MACROS

 */

#define IIC_SCL_0()         GPIO_ResetBits(IIC_SCL_PORT, IIC_SCL_PIN) 

#define IIC_SCL_1()         GPIO_SetBits(IIC_SCL_PORT, IIC_SCL_PIN)

#define IIC_SDA_0()         GPIO_ResetBits(IIC_SDA_PORT, IIC_SDA_PIN) 

#define IIC_SDA_1()         GPIO_SetBits(IIC_SDA_PORT, IIC_SDA_PIN) 

#define IIC_SDA_READ()      GPIO_ReadInputDataBit(IIC_SDA_PORT, IIC_SDA_PIN) 

/*********************************************************************

 * API FUNCTIONS

 */

void IIC_Init(void);             

void IIC_Start(void);

void IIC_Stop(void);

void IIC_SendByte(uint8_t ucByte);

uint8_t IIC_ReadByte(void);

uint8_t IIC_WaitAck(void);

void IIC_Ack(void);

void IIC_NAck(void);

uint8_t IIC_CheckDevice(uint8_t address);