本文详细介绍了在STM32平台上实现软件模拟I2C从机的方法。由于I2C从机的通信受制于主机，数据收发的发起时机具有随机性，传统的软件查询方法难以满足实时性要求。作者提出了一种基于GPIO中断的实现方案，通过配置SCL和SDA引脚为边沿中断模式，实时捕获START/STOP信号，并在中断服务程序中完成数据的收发处理。文章详细阐述了状态机设计思路，包括START、DATA、ACK等状态的转换逻辑，并提供了完整的代码实现，包括GPIO初始化、中断处理函数以及超时检测机制。最后通过STM32硬件I2C主机进行了功能验证，展示了数据收发测试结果，并给出了优化建议，如使用-Ofast编译优化以提高中断处理速度。 在当今快速发展的嵌入式系统领域，STM32微控制器因其高性能、低功耗以及丰富的外围功能而成为开发者们广泛采用的平台之一。本文主要探讨了在STM32平台上通过软件模拟实现I2C从机功能的方法。I2C作为一种常用的串行通信协议，其主从结构使得从机在通信中依赖于主机的控制，数据收发的时机和内容受主机控制，因此传统软件查询方法在实时性上存在局限性。 为了解决这一问题，文章提出了一种基于GPIO中断的软件模拟I2C从机的实现方案。此方案通过设置I2C通信所需的SCL（时钟线）和SDA（数据线）引脚为边沿触发中断模式，能够实时捕获到通信过程中的START和STOP信号。这允许从机在接收到主机的通信请求时立即响应，显著提高了数据交互的实时性。 文章中详细描述了状态机的设计思路，状态机在软件模拟I2C通信中扮演着至关重要的角色。在I2C通信过程中，从机需要根据不同的状态来决定其行为，例如在接收数据时，从机需要根据是否接收到ACK信号来判断是否继续通信或结束。文章中详细解释了如何在状态机中实现对START、DATA、ACK等状态的转换，以及在不同状态下应该执行的操作。 除了理论阐述，文章还提供了完整的源代码实现，内容包括如何初始化GPIO引脚、编写中断服务程序以及超时检测机制。GPIO初始化是确保中断能够正常工作的前提，中断服务程序是状态转换逻辑的核心，而超时检测机制则是为了防止通信过程中可能出现的错误导致系统挂起而设计的。 在实现软件模拟I2C从机功能后，文章通过使用STM32硬件I2C主机进行了功能验证。通过数据收发测试结果，验证了软件模拟I2C从机的可靠性和稳定性。测试结果表明，采用该方案的从机能够与硬件I2C主机无缝通信，准确地接收和发送数据。 文章还给出了优化建议，以进一步提升软件模拟I2C从机的性能。例如，建议在编译软件时采用-Ofast优化选项，这样可以在不影响程序正确性的前提下，尽可能地减少中断服务程序的执行时间，从而提高整体通信的效率。 文章对于在STM32平台上实现软件模拟I2C从机的方法进行了全面的介绍和深入的分析。通过采用基于GPIO中断的方案，并详细阐述状态机设计，作者不仅提供了源代码实现，还通过实际测试验证了该方案的可行性，并给出了优化建议。对于需要在资源受限的环境中实现I2C通信的嵌入式开发者而言，本文提供了宝贵的参考和实践经验。

在电子工程和嵌入式系统领域，I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种常见的多设备通信总线，用于连接微控制器和其他设备。本教程将详细讲解如何通过模拟I2C协议，实现一个作为slave端的程序，特别是利用中断处理机制。 ### I2C 协议简介 I2C协议由飞利浦（现NXP）公司在1982年推出，它定义了两线（SDA和SCL）上的数据传输格式。协议支持主设备与多个从设备之间的通信，每个设备都有一个唯一的7或10位地址。I2C有多种速率模式，如标准速（100kbps）、快速速（400kbps）和高速（3.4Mbps）。 ### 模拟I2C slave程序 模拟I2C slave通常是在没有硬件I2C接口的微控制器或者需要自定义I2C行为时进行的。这需要我们手动控制GPIO引脚来模拟SDA和SCL线的状态变化。 1. **初始化GPIO**：你需要选择两个GPIO引脚分别作为模拟的SDA和SCL线，并配置它们为推挽输出模式。确保在模拟I2C操作时，这两个引脚的上拉电阻已正确连接。 2. **中断处理**：在模拟I2C slave中，中断处理是至关重要的。当SDA线发生状态变化时，中断服务程序应能检测到这一事件并根据I2C协议处理数据。你需要设置中断触发方式，例如下降沿触发，因为I2C通信通常在时钟线上拉高时发生数据变化。 3. **时序控制**：模拟I2C slave需要精确控制时序，包括等待合适的时钟周期、确保数据稳定时间等。在中断服务程序中，你需要根据I2C时序图来读取和写入数据。 4. **数据接收**：当master向slave发送数据时，slave通过中断检测到SDA线的下降沿，然后在下一个时钟高电平期间读取SDA线状态。根据I2C协议，数据在时钟的上升沿被采样。 5. **响应生成**：在接收到数据后，slave需要生成适当的响应，如ACK或NACK信号。ACK表示正确接收，NACK表示未正确接收。模拟slave需要在适当的时间点（时钟低电平期间）改变SDA线状态以产生这些信号。 6. **地址匹配**：模拟slave程序还需要检查收到的7位地址是否与自身的设备地址匹配。如果匹配，它会发送ACK，准备接收后续的数据或命令；如果不匹配，则发送NACK，表明自己不是目标设备。 7. **错误处理**：由于I2C协议对时序有严格的要求，因此在模拟过程中可能出现各种错误，如数据丢失、超时等。需要编写错误检测和恢复机制，以确保通信的可靠性。 ### 中断处理详解 中断处理是模拟I2C的关键部分，因为它使slave能够及时响应master的通信请求。在中断服务程序中： 1. **检测起始条件**：在I2C通信开始时，master会发送一个起始条件，即SDA线从高电平到低电平的跳变，而SCL保持高电平。检测到这个条件后，slave进入接收模式。 2. **读取地址**：slave接着读取7位的从机地址和1位的读/写位。地址匹配后，准备进行数据交换。 3. **处理数据**：对于读操作，slave会在时钟高电平时准备数据，并在时钟低电平时将SDA线设置为数据。对于写操作，slave接收master发送的数据。 4. **发送ACK/NACK**：在接收到数据后，slave通过将SDA线设为低电平或高电平来发送ACK或NACK信号。 5. **结束条件**：通信结束后，master会发送停止条件（SDA线从低电平到高电平，而SCL保持高电平）。检测到此条件后，slave关闭中断，结束通信。 ### 结论 模拟I2C slave程序涉及对I2C协议的深入理解，包括时序、中断处理和GPIO控制。通过这种方式，即使没有硬件I2C接口的微控制器也能参与到I2C网络中，提供了一种灵活的解决方案。在实际项目中，需要根据具体微控制器的中断机制和GPIO特性来实现这个过程，确保兼容性和稳定性。

DAC5571是一款由德州仪器（Texas Instruments）生产的单通道、10位数字至模拟转换器（DAC）。该芯片具备广泛的电源电压范围，且具有低功耗的特点。DAC5571通常应用于需要精密控制模拟输出的场合，如工业自动化、医疗设备、测试设备和便携式仪器等领域。 在单片机领域，由于其需要控制的外设种类繁多，模拟I2C通信协议是一个常见的需求，因为I2C协议具有接线简单、支持多主机和多从机、占用IO口少等优点。将DAC5571通过模拟I2C方式与单片机如51系列、PIC系列、STM系列等进行通信，可以让单片机通过简单的两个IO口（即串行时钟线SCL和串行数据线SDA）控制DAC5571输出精确的模拟电压，进而控制其他模拟设备。 为了实现这一功能，需要编写相应的DAC5571驱动程序。驱动程序的主要功能是通过单片机模拟I2C通信协议，按照DAC5571的数据手册要求发送相应的控制字节和数据字节到DAC5571。控制字节通常用于设置工作模式，而数据字节用于确定模拟输出的电压值。通过这种方式，DAC5571能够将数字输入转换为模拟输出，实现模拟信号的精确控制。 从给出的文件信息中，我们知道有一个名为“DAC5571.c”的文件，这很可能是一个C语言编写的源代码文件，专门用于实现对DAC5571的I2C驱动控制。该文件已经通过了测试，表明其功能正常，可以被应用到实际项目中。在实际的开发过程中，开发者可以将此驱动文件集成到单片机的项目中，并通过相应的I2C通信函数，调用驱动程序提供的接口，实现对DAC5571的控制。 在应用DAC5571时，开发者需要注意的是，由于不同的单片机I2C接口实现方式可能存在差异，驱动程序可能需要根据具体的单片机硬件特性进行相应的适配。例如，在某些单片机中可能需要开启内置的I2C模块，而在另一些单片机中则可能需要完全通过软件模拟I2C通信过程。此外，为了确保通信的准确性，还需要根据DAC5571的数据手册中的时序要求，合理设置单片机IO口的时序，以避免通信错误或不稳定。 DAC5571在应用中常常作为信号发生器，为后续电路提供控制电压，或者用于校准电路的基准电压。在设计电路时，需要考虑到DAC5571的电源稳定性、参考电压的精度以及外围电路的设计，这些都是影响DAC5571输出精度和稳定性的关键因素。 DAC5571的应用广泛，通过编写和测试相应的I2C驱动程序，可以使其在多种单片机上正常工作。开发者在开发过程中需要充分考虑硬件特性、通信协议的实现以及外围电路设计等因素，才能充分挖掘DAC5571的性能潜力。

mpu6050_iic_delay()：用于控制IIC读写速度的延时函数。 mpu6050_iic_start()：产生IIC起始信号。 mpu6050_iic_stop()：产生IIC停止信号。 mpu6050_iic_wait_ack()：等待IIC应答信号，返回值表示应答信号是否接收成功。 mpu6050_iic_ack()：产生ACK应答信号。 mpu6050_iic_nack()：不产生ACK应答信号。 mpu6050_iic_send_byte()：发送一个字节。 mpu6050_iic_read_byte()：接收一个字节，参数ack表示是否发送ACK应答信号。 mpu6050_iic_init()：初始化IIC接口，配置SCL和SDA引脚的GPIO模式、上拉和输出类型。 这些函数一起完成了对MPU6050模块的IIC接口进行初始化和操作的功能。这些函数可以根据具体的硬件配置和需求进行修改和适应。用于初始化和与MPU6050进行通信。MPU6050是一个六轴传感器，包含三轴陀螺仪和三轴加速度计，可以用于测量物体的姿态和运动。以下是代码的主要功能：

SHT20是一款由Sensirion公司生产的高性能湿度和温度传感器，广泛应用于各种环境监测设备和物联网系统中。为了与这种传感器进行通信，开发者通常需要编写I2C驱动程序。在嵌入式系统中，硬件抽象层（HAL）库为开发者提供了与硬件交互的标准接口，简化了驱动开发。本文将详细介绍如何使用HAL库软件模拟I2C驱动来与SHT20传感器通信。 我们需要理解I2C总线协议。I2C是一种多主控、串行通信协议，用于连接微控制器和外围设备。它只需要两根线（SDA和SCL）来实现数据传输，由主设备控制时钟和数据流。SHT20作为从设备，通过响应主设备的命令来提供温度和湿度数据。 在没有硬件I2C接口的情况下，软件模拟I2C驱动程序成为必要的选择。这通常涉及到在GPIO引脚上手动模拟SCL和SDA线的状态变化。HAL库虽然不直接支持软件模拟I2C，但可以通过使用GPIO中断和延时函数来实现。 开发SHT2C驱动程序的关键步骤如下： 1. 初始化GPIO：设置GPIO引脚为推挽输出模式，并初始化I2C时钟频率。对于SCL和SDA引脚，需要设置适当的上下拉电阻以避免信号漂移。 2. 发送起始信号：模拟一个起始条件，即SDA线在SCL高电平时从高变低。 3. 写地址和读写位：发送7位从设备地址，加上1位读/写位（0表示写，1表示读）。每个bit都需要在SCL高电平期间发送SDA线上的值，然后在SCL低电平时保持该状态。 4. 数据传输：对于写操作，逐位发送数据，每发完一位，等待应答信号。对于读操作，主设备需要在每个数据位的时钟高电平期间读取SDA线上的数据。 5. 应答检测：在每个数据传输后，主设备需要检测从设备的应答信号。应答是SDA线在SCL高电平时的一个低电平脉冲。 6. 结束信号：发送停止条件，即SDA线在SCL高电平时从低变高。 7. 错误处理：在传输过程中，如果检测到SDA线的异常状态或超时，应进行错误处理并重新开始通信。 在HAL库中，可以使用HAL_GPIO_WritePin和HAL_GPIO_ReadPin函数来控制GPIO状态，使用HAL_Delay或HAL_DelayEx来实现时序控制。此外，还可以利用中断来处理数据传输和应答检测。 博客链接中的内容可能更详细地解释了如何在实际代码中实现这些步骤。通过阅读并理解这些教程，开发者可以成功地创建一个SHT20传感器的软件模拟I2C驱动，从而在没有硬件I2C支持的平台上进行有效的数据采集。 总结来说，SHT20的HAL库软件模拟I2C驱动程序开发涉及对I2C协议的深入理解、GPIO的精细控制以及对错误条件的处理。通过这样的驱动，开发者能够使微控制器与SHT20传感器建立有效通信，获取环境的温度和湿度数据，为各种应用提供关键的环境信息。

STM32访问获取电子罗盘/磁角度传感器HMC5883L的例程。基于STM32CUBEIDE开发环境，以STM32G030F6P6为例，采用模拟I2C管脚协议方式，实现磁场角度数据的读取。具体介绍见CSDN博文《STM32模拟I2C协议获取HMC5883L电子罗盘磁角度数据 (HAL)》： https://blog.csdn.net/hwytree/article/details/126407447 。

此文件是本人在实际项目中使用的文件： 使用方法如下 1、调用：I2C_Init（） 初始化AD5612的引脚 2、输出想要的电压时：Write_AD5612IIC_REG(channel,DAC_IIC_0500V); 参数：channel 表示哪个AD芯片输出，因为我项目里有四个 参数：DAC_IIC_0500V 是我定义的表示0.5V电压的宏定义 ,如下 #define DAC_IIC_0500V 171 宏定义计算方法：Vout/3*1024。比如想输出0.6V,那么宏定义=0.6/3*1024=204.8可以取204或者205

STM32配置读取BMP280气压传感器数据例程。STM32CUBEIDE开发平台工程范例，以STM32F401CCU6芯片连接BMP280气压传感器。采用GPIO模拟I2C协议的方式。实现绝对气压值的获取，高度的换算，以及温度的获取。具体介绍见CSDN博文《STM32配置读取BMP280气压传感器数据》。

STM32F103C8T6+LM75A 读取温度 I2C通讯协议 SDA PB7 SCL PB6 模拟I2C

在STM32F103芯片上通过用GPIO模拟I2C与陀螺仪MPU6050通信，测试过功能已OK！