2025 AI训练营——IIC接口

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# NXP LPC800 I2C接口使用例程  

# I2C从机地址定义  
I2C_SLAVE_ADDR = 0x55  

# I2C状态标志  
I2C_STAT_BUSY = 1 << 0  
I2C_STAT_TXF = 1 << 2  
I2C_STAT_RXF = 1 << 3  
I2C_STAT_NAK = 1 << 4  
I2C_STAT_ARB = 1 << 5  

# 模拟硬件寄存器  
class LPC_I2C0:  
    def __init__(self):  
        self.CTRL = 0  
        self.STAT = 0  
        self.DATA = 0  
        self.FREQ = 0  
        self.ADR = 0  

class LPC_SYSCON:  
    SYSAHBCLKCTRL = 0  

class LPC_IOCON:  
    PIO0_10 = 0  
    PIO0_11 = 0  

# 全局硬件实例  
LPC_I2C0 = LPC_I2C0()  
LPC_SYSCON = LPC_SYSCON()  
LPC_IOCON = LPC_IOCON()  

SystemCoreClock = 12000000  # 12MHz系统时钟  

def i2c_init():  
    """I2C初始化配置"""  
    # 使能I2C时钟  
    LPC_SYSCON.SYSAHBCLKCTRL |= (1 << 10)  

    # 配置PIO0_10(SDA)和PIO0_11(SCL)为I2C功能  
    LPC_IOCON.PIO0_10 = 0x01  
    LPC_IOCON.PIO0_11 = 0x01  

    # 设置I2C时钟频率（100KHz）  
    LPC_I2C0.FREQ = (SystemCoreClock // 100000) - 1  

    # 配置从机地址  
    LPC_I2C0.ADR = (I2C_SLAVE_ADDR << 1)  

    # 使能I2C模块  
    LPC_I2C0.CTRL = 0x40  

def i2c_start():  
    """I2C发送起始条件"""  
    # 发送起始条件  
    LPC_I2C0.CTRL |= (1 << 5)  

    # 等待起始条件完成  
    while not (LPC_I2C0.STAT & (1 << 3)):  
        pass  

    # 清除中断标志  
    LPC_I2C0.STAT = (1 << 3)  

def i2c_stop():  
    """I2C发送停止条件"""  
    # 发送停止条件  
    LPC_I2C0.CTRL |= (1 << 6)  

    # 等待停止条件完成  
    while not (LPC_I2C0.STAT & (1 << 4)):  
        pass  

    # 清除中断标志  
    LPC_I2C0.STAT = (1 << 4)  

def i2c_send_byte(data):  
    """I2C发送一个字节"""  
    # 等待TX FIFO空  
    while not (LPC_I2C0.STAT & I2C_STAT_TXF):  
        pass  

    # 写入数据  
    LPC_I2C0.DATA = data  

    # 等待ACK  
    while not (LPC_I2C0.STAT & (1 << 0)):  
        pass  

    # 检查ACK状态  
    if LPC_I2C0.STAT & (1 << 1):  
        return 1  # NACK错误  
    return 0  

def i2c_read_byte(ack):  
    """I2C读取一个字节"""  
    # 等待RX FIFO非空  
    while not (LPC_I2C0.STAT & I2C_STAT_RXF):  
        pass  

    # 读取数据  
    data = LPC_I2C0.DATA  

    # 设置ACK状态  
    if ack:  
        LPC_I2C0.DATA = 0x00  # ACK  
    else:  
        LPC_I2C0.DATA = 0x01  # NACK  

    return data  

def i2c_master_transmit(slave_addr, data, length):  
    """主模式发送数据"""  
    # 发送起始条件  
    i2c_start()  

    # 发送从机地址+写命令  
    if i2c_send_byte((slave_addr << 1) | 0x00):  
        i2c_stop()  
        return 1  # 地址应答失败  

    # 发送数据  
    for i in range(length):  
        if i2c_send_byte(data):  
            i2c_stop()  
            return 2  # 数据发送失败  

    # 发送停止条件  
    i2c_stop()  
    return 0  

def i2c_master_receive(slave_addr, data, length):  
    """主模式接收数据"""  
    # 发送起始条件  
    i2c_start()  

    # 发送从机地址+读命令  
    if i2c_send_byte((slave_addr << 1) | 0x01):  
        i2c_stop()  
        return 1  # 地址应答失败  

    # 接收数据  
    for i in range(length):  
        # 最后一个字节前发送ACK  
        ack = 1 if i < length-1 else 0  
        data = i2c_read_byte(ack)  

    # 发送停止条件  
    i2c_stop()  
    return 0  

# 主函数示例  
def main():  
    tx_data = [0x01, 0x02, 0x03]  
    rx_data = [0] * 3  

    # 初始化I2C  
    i2c_init()  

    # 发送数据示例  
    print("发送数据中...")  
    result = i2c_master_transmit(I2C_SLAVE_ADDR, tx_data, 3)  
    if result == 0:  
        print("发送成功")  
    else:  
        print(f"发送失败，错误码: {result}")  

    # 接收数据示例  
    print("接收数据中...")  
    result = i2c_master_receive(I2C_SLAVE_ADDR, rx_data, 3)  
    if result == 0:  
        print(f"接收成功: {rx_data}")  
    else:  
        print(f"接收失败，错误码: {result}")  

# 执行主函数  
if __name__ == "__main__":  
    main()```

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