SHT20 IIC总线驱动概述

Posted 2021-01-01 memorypro

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SHT20温湿度传感器使用iic总线的驱动方式，以下资料参考SHT20 datasheet总结

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1、IIC总线

1. Start信号

   IIC总线的起始信号以SDA由高电平变为低电平，等待5us以上，再由SCL从高电平变低电平，发出起始信号，图示如下所示：

   

   注意：两根线由高变低的间隔时间大于4.7us，建议延时15us

   example:

    void IIC_Start(void)       
        {
                GpioWrite(&SDA, 1);
                GpioWrite(&SCL, 1);
                //todo :delay 15us
                GpioWrite(&SDA, 0);
                //todo "delay 15us
                GpioWrite(&SCL, 0);
        }

2. Stop信号

   IIC总线的停止信号以SCL信号线从低电平变为高电平，等待0.6us以上SDA信号线再从低电平变高电平，图示如下所示：

   

   注意：其中间隔时间大于0.6us，建议15us

   example:

   void IIC_Stop(void)   
     {
            GpioWrite(&SDA, 0);
            GpioWrite(&SCL, 1);
            //todo :delay 15us
            GpioWrite(&SDA, 1);
            //todo :delay 15us
            GpioWrite(&SCL, 0);
     }

3. ACK 信号

   ACK信号是在时钟线的下降沿拉低数据线，代码如下：
   cpp void IIC_ACK(void) { GpioWrite(&SDA, 0); GpioWrite(&SCL, 1); //todo delay 15us GpioWrite(&SCL, 0); }
4. NOACK 信号
   和ACK信号相反，NOACK是在时钟的下降沿拉高数据线，代码如下：
   cpp void IIC_NOACK(void) //6. 非应答信号 { GpioWrite(&SDA, 1); GpioWrite(&SCL, 1); //todo delay 15us GpioWrite(&SCL, 0); }

5. 发送数据和接受数据
   通常发送数据还是接受数据是由 IIC Addr + Write/Read Byte决定的，所以我们在读取数据或者发送数据之前一定会发送一个 Addr + W/R,，在No Hold Master模式下面，MCU具有主导地位，即时钟信号线由MCU掌握，在发出Start信号之后，开始接受或者发送数据，通常是在时钟的下降沿进行数据的收发操作。收发结束之后需要等待ACK或者Nack，由发送或者接受的数据决定。如下图所示：

   
   参考代码实现

   
   bool IIC_SendByte(unsigned char dat)   //3.写数据
    {
        unsigned char i;
        bool ack;
        for (i = 0; i < 8; i++)
        {
            if((dat<<i)&0x80)
            {
                GpioWrite(&SDA, 1);
            }
            else
            {
                GpioWrite(&SDA, 0);
            }
            GpioWrite(&SCL, 1);      //开始让数据维持稳定
            //todo :delay 15us  
            GpioWrite(&SCL, 0);
            //todo :delay 15us
        }
        GpioWrite(&SDA, 1);
        GpioWrite(&SCL, 1);
        //todo :delay 15us
        IIC_SDAMode(PIN_INPUT);
        if (GpioRead(&SDA))        //SDA 低电平    从机回馈低电平
        {
            ack = false;//ack = 0;   //0 == ack  代表无ack信号， 从机不应答，发送不成功
        }
        else
        {
            ack = true;// ack = 1;   //从机应答，发送成功
        }
        IIC_SDAMode(PIN_OUTPUT);
        GpioWrite(&SCL, 0);
        return ack;
        //todo :delay50us
    }
    unsigned char IIC_RecvByte(void)   //4. 读数据
    {
        unsigned char i, temp = 0;
        GpioWrite(&SDA, 1);
        // todo delay 15us
        IIC_SDAMode(PIN_INPUT);
        for (i = 0; i < 8; i++)
        {
            GpioWrite(&SCL, 0);
            //todo delay 15us
            GpioWrite(&SCL, 1);
            //todo delay 15us
            temp<<=1;
            if (GpioRead(&SDA))
            {
                temp = temp + 1;
            }
        }
        GpioWrite(&SCL, 0);
        IIC_SDAMode(PIN_OUTPUT);
        //todo delay 15us
        return temp;
    }