/*
*********************************************************************************************************
*
*	模块名称 : I2C总线驱动模块
*	文件名称 : bsp_i2c_gpio.c
*	版    本 : V1.0
*	说    明 : 用gpio模拟i2c总线, 适用于STM32F4系列CPU。该模块不包括应用层命令帧，仅包括I2C总线基本操作函数。
*
*	修改记录 :
*		版本号  日期        作者     说明
*		V1.0    2015-05-21 armfly  正式发布
*
*	Copyright (C), 2015-2016, 安富莱电子 www.armfly.com
*
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*/

/*
	应用说明：
	在访问I2C设备前，请先调用 i2c_CheckDevice() 检测I2C设备是否正常，该函数会配置GPIO
*/

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_i2c_gpio.h"

/*
	安富莱STM32-V4开发板 i2c总线GPIO:
 		PB6/I2C1_SCL
 		PB7/I2C1_SDA
*/

/* 定义I2C总线连接的GPIO端口, 用户只需要修改下面4行代码即可任意改变SCL和SDA的引脚 */

#define RCC_I2C_PORT 	RCC_APB2Periph_GPIOB		/* GPIO端口时钟 */

#define PORT_I2C_SCL	GPIOB			/* GPIO端口 */
#define PIN_I2C_SCL		GPIO_Pin_10		/* GPIO引脚 */

#define PORT_I2C_SDA	GPIOB			/* GPIO端口 */
#define PIN_I2C_SDA		GPIO_Pin_11		/* GPIO引脚 */

#define I2C_SCL_PIN		GPIO_Pin_10			/* 连接到SCL时钟线的GPIO */
#define I2C_SDA_PIN		GPIO_Pin_11			/* 连接到SDA数据线的GPIO */

/* 定义读写SCL和SDA的宏 */
#define I2C_SCL_1()  PORT_I2C_SCL->BSRR = I2C_SCL_PIN				/* SCL = 1 */
#define I2C_SCL_0()  PORT_I2C_SCL->BRR = I2C_SCL_PIN				/* SCL = 0 */

#define I2C_SDA_1()  PORT_I2C_SDA->BSRR = I2C_SDA_PIN				/* SDA = 1 */
#define I2C_SDA_0()  PORT_I2C_SDA->BRR = I2C_SDA_PIN				/* SDA = 0 */

#define I2C_SDA_READ()  ((PORT_I2C_SDA->IDR & I2C_SDA_PIN) != 0)	/* 读SDA口线状态 */
#define I2C_SCL_READ()  ((PORT_I2C_SCL->IDR & I2C_SCL_PIN) != 0)	/* 读SCL口线状态 */

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_InitI2C
*	功能说明: 配置I2C总线的GPIO，采用模拟IO的方式实现
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_InitI2C(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_I2C_PORT, ENABLE);	/* 打开GPIO时钟 */

	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;	/* 开漏输出模式 */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_I2C_SCL;
	GPIO_Init(PORT_I2C_SCL, &GPIO_InitStructure);

	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_I2C_SDA;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;	/* 开漏输出模式 */
	GPIO_Init(PORT_I2C_SDA, &GPIO_InitStructure);

	/* 给一个停止信号, 复位I2C总线上的所有设备到待机模式 */
//	IIC_Stop();
	GPIO_SetBits(PORT_I2C_SCL,PIN_I2C_SCL); 	//PB6,PB7 ???
	GPIO_SetBits(PORT_I2C_SDA,PIN_I2C_SDA);
	
	//???
	// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;//A SCL SDA
	// GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	// GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	// GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	// GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7); 	//PB6,PB7 ???
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Delay
*	功能说明: I2C总线位延迟，最快400KHz
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void i2c_Delay(void)
{
	uint16_t i;

	/*　
		CPU主频168MHz时，在内部Flash运行, MDK工程不优化。用台式示波器观测波形。
		循环次数为5时，SCL频率 = 1.78MHz (读耗时: 92ms, 读写正常，但是用示波器探头碰上就读写失败。时序接近临界)
		循环次数为10时，SCL频率 = 1.1MHz (读耗时: 138ms, 读速度: 118724B/s)
		循环次数为30时，SCL频率 = 440KHz， SCL高电平时间1.0us，SCL低电平时间1.2us

		上拉电阻选择2.2K欧时，SCL上升沿时间约0.5us，如果选4.7K欧，则上升沿约1us

		实际应用选择400KHz左右的速率即可
	*/
	for (i = 0; i < 60; i++);
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Start
*	功能说明: CPU发起I2C总线启动信号
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_Start(void)
{
	/* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示I2C总线启动信号 */
	I2C_SDA_1();
	I2C_SCL_1();
	i2c_Delay();
	I2C_SDA_0();
	i2c_Delay();
	
	I2C_SCL_0();
	i2c_Delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Start
*	功能说明: CPU发起I2C总线停止信号
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_Stop(void)
{
	/* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号 */
	I2C_SDA_0();
	I2C_SCL_1();
	i2c_Delay();
	I2C_SDA_1();
	i2c_Delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_SendByte
*	功能说明: CPU向I2C总线设备发送8bit数据
*	形    参:  _ucByte ： 等待发送的字节
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_Send_Byte(uint8_t _ucByte)
{
	uint8_t i;

	/* 先发送字节的高位bit7 */
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		if (_ucByte & 0x80)
		{
			I2C_SDA_1();
		}
		else
		{
			I2C_SDA_0();
		}
		i2c_Delay();
		I2C_SCL_1();
		i2c_Delay();
		I2C_SCL_0();
		if (i == 7)
		{
			 I2C_SDA_1(); // 释放总线
		}
		_ucByte <<= 1;	/* 左移一个bit */
		i2c_Delay();
	}
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_ReadByte
*	功能说明: CPU从I2C总线设备读取8bit数据
*	形    参:  无
*	返 回 值: 读到的数据
*********************************************************************************************************
*/
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
	uint8_t i;
	uint8_t value;

	/* 读到第1个bit为数据的bit7 */
	value = 0;
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		value <<= 1;
		I2C_SCL_1();
		i2c_Delay();
		if (I2C_SDA_READ())
		{
			value++;
		}
		I2C_SCL_0();
		i2c_Delay();
	}
if (!ack)
	        IIC_NAck();//??nACK
	    else
	        IIC_Ack(); //??ACK   
	return value;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_WaitAck
*	功能说明: CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号
*	形    参:  无
*	返 回 值: 返回0表示正确应答，1表示无器件响应
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t IIC_Wait_Ack(void)
{
	uint8_t re;

	I2C_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
	i2c_Delay();
	I2C_SCL_1();	/* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
	i2c_Delay();
	if (I2C_SDA_READ())	/* CPU读取SDA口线状态 */
	{
		re = 1;
	}
	else
	{
		re = 0;
	}
	I2C_SCL_0();
	i2c_Delay();
	return re;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Ack
*	功能说明: CPU产生一个ACK信号
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_Ack(void)
{
	I2C_SDA_0();	/* CPU驱动SDA = 0 */
	i2c_Delay();
	I2C_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */
	i2c_Delay();
	I2C_SCL_0();
	i2c_Delay();
	I2C_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_NAck
*	功能说明: CPU产生1个NACK信号
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_NAck(void)
{
	I2C_SDA_1();	/* CPU驱动SDA = 1 */
	i2c_Delay();
	I2C_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */
	i2c_Delay();
	I2C_SCL_0();
	i2c_Delay();
}

///*
//*********************************************************************************************************
//*	函 数 名: i2c_CheckDevice
//*	功能说明: 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
//*	形    参:  _Address：设备的I2C总线地址
//*	返 回 值: 返回值 0 表示正确， 返回1表示未探测到
//*********************************************************************************************************
//*/
//#define ADS1015_ADDRESS  0x48
//	u8 AD1015_Check(u8 i2cAddress)
//{
//	uint8_t ucAck;

//	if (I2C_SDA_READ() && I2C_SCL_READ())
//	{
//		IIC_Start();		/* 发送启动信号 */

//		/* 发送设备地址+读写控制bit（0 = w， 1 = r) bit7 先传 */
//		IIC_Send_Byte(i2cAddress | I2C_WR);
//		ucAck = IIC_Wait_Ack();	/* 检测设备的ACK应答 */

//		IIC_Stop();			/* 发送停止信号 */

//		return ucAck;
//	}
//	return 1;	/* I2C总线异常 */
//}


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