什么是IIC(I2C)？
IIC 即Inter-Integrated Circuit(集成电路总线），这种总线类型是由飞利浦半导体公司设计出来的一种简单、双向、二线制、同步串行总线。它是一种多向控制总线，也就是说多个芯片可以连接到同一总线结构下，同时每个芯片都可以作为实时数据传输的控制源。这种方式简化了信号传输总线接口。
那么也就是说，只要收发双方同时接入SDA（双向数据线）、SCL（同步时钟线）便可以进行通信。
I2C总线的工作速度分为 3 种模式(实际上，IIC的通信速率由SCL决定)：
S（标准模式），测量与控制场合；
F（快速模式），速率为 400kb/s；（默认）
Hs（高速模式），速率为 3.4Mb/s。
IIC接线框图
一般情况下，SCL与SDA默认由上拉电阻拉高。这也是为了方便通信协议。
多机连接时，为了区分不同的从机，我们会使用自定义的地址码进行区分。
IIC的通信状态
IIC的通信要注意以下6个知识点:
1.空闲状态
2.开始信号
3.停止信号
4.应答信号
5.数据的有效性
6.数据传输
空闲状态：
在IIC中规定，当SDA、SCL同时为高电平时，视为空闲状态。
注意，这个规定是通信设备通信前的判断条件。
开始信号 & 停止信号：
在IIC中规定，当SCL为高电平，且SDA从高到低的跳变时，视为数据开始传输；
在IIC中规定，当SCL为高电平，且SDA从低到高的跳变时，视为数据停止传输；
数据有效性 & 数据传送 & 应答信号(ACK)
数据有效性：
在传输数据时，应保证数据在SCL的上升沿到来之前准备好，并在下降沿到来之前必须稳定。
（由于在电路中，电平的跳变往往伴随着毛刺。）
数据传送：
在I2C总线上传送的每一位数据都有一个时钟脉冲相对应（或同步控制），即在SCL串行时钟的配合下，在SDA上逐位地串行传送每一位数据。
在一般情况下，传输数据时，从数据的最高有效位开始发送。
应答信号：
在IIC中规定，发送方每发送1个字节（8位）后需要接收接收方发送的应答信号。
ACK为0时，视为有效应答；ACK为1时，视为无效响应。
总结：谁发了数据，谁就要接收一个应答信号。
STM32 模拟IIC完整代码
/*
https://blog.csdn.net/return_oops/article/details/80965437
*/
//使用IIC1 挂载M24C02,OLED,LM75AD,HT1382 PB6,PB7 #define SDA_IN() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;} //IO操作函数
#define IIC_SCL PBout(6) //SCL
#define IIC_SDA PBout(7) //SDA
#define READ_SDA PBin(7) //输入SDA //IIC所有操作函数
void IIC_Init(void); //初始化IIC的IO口
void IIC_Start(void); //发送IIC开始信号
void IIC_Stop(void); //发送IIC停止信号
void IIC_Send_Byte(u8 txd); //IIC发送一个字节
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);//IIC读取一个字节
u8 IIC_Wait_Ack(void); //IIC等待ACK信号
void IIC_Ack(void); //IIC发送ACK信号
void IIC_NAck(void); //IIC不发送ACK信号 void I2C_WriteByte(uint16_t addr,uint8_t data,uint8_t device_addr);
uint16_t I2C_ReadByte(uint16_t addr,uint8_t device_addr,uint8_t ByteNumToRead);//寄存器地址，器件地址，要读的字节数 void IIC_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE ); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); IIC_SCL=;
IIC_SDA=; }
//产生IIC起始信号
void IIC_Start(void)
{
SDA_OUT(); //sda线输出
IIC_SDA=;
IIC_SCL=;
delay_us();
IIC_SDA=;//START:when CLK is high,DATA change form high to low
delay_us();
IIC_SCL=;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
}
//产生IIC停止信号
void IIC_Stop(void)
{
SDA_OUT();//sda线输出
IIC_SCL=;
IIC_SDA=;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
delay_us();
IIC_SCL=;
IIC_SDA=;//发送I2C总线结束信号
delay_us();
}
//等待应答信号到来
//返回值：1，接收应答失败
// 0，接收应答成功
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
u8 ucErrTime=;
SDA_IN(); //SDA设置为输入
IIC_SDA=;delay_us();
IIC_SCL=;delay_us();
while(READ_SDA)
{
ucErrTime++;
if(ucErrTime>)
{
IIC_Stop();
return ;
}
}
IIC_SCL=;//时钟输出0
return ;
}
//产生ACK应答
void IIC_Ack(void)
{
IIC_SCL=;
SDA_OUT();
IIC_SDA=;
delay_us();
IIC_SCL=;
delay_us();
IIC_SCL=;
}
//不产生ACK应答
void IIC_NAck(void)
{
IIC_SCL=;
SDA_OUT();
IIC_SDA=;
delay_us();
IIC_SCL=;
delay_us();
IIC_SCL=;
}
//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1，有应答
//0，无应答
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{
u8 t;
SDA_OUT();
IIC_SCL=;//拉低时钟开始数据传输
for(t=;t<;t++)
{
IIC_SDA=(txd&0x80)>>;
txd<<=;
delay_us(); //对TEA5767这三个延时都是必须的
IIC_SCL=;
delay_us();
IIC_SCL=;
delay_us();
}
}
//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
unsigned char i,receive=;
SDA_IN();//SDA设置为输入
for(i=;i<;i++ )
{
IIC_SCL=;
delay_us();
IIC_SCL=;
receive<<=;
if(READ_SDA)receive++;
delay_us();
}
if (!ack)
IIC_NAck();//发送nACK
else
IIC_Ack(); //发送ACK
return receive;
} void I2C_WriteByte(uint16_t addr,uint8_t data,uint8_t device_addr)
{
IIC_Start(); if(device_addr==0xA0) //eeprom地址大于1字节
IIC_Send_Byte(0xA0 + ((addr/)<<));//发送高地址
else
IIC_Send_Byte(device_addr); //发器件地址
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(addr&0xFF); //发送低地址
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(data); //发送字节
IIC_Wait_Ack();
IIC_Stop();//产生一个停止条件
if(device_addr==0xA0) //
delay_ms();
else
delay_us();
} uint16_t I2C_ReadByte(uint16_t addr,uint8_t device_addr,uint8_t ByteNumToRead) //读寄存器或读数据
{
uint16_t data;
IIC_Start();
if(device_addr==0xA0)
IIC_Send_Byte(0xA0 + ((addr/)<<));
else
IIC_Send_Byte(device_addr);
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(addr&0xFF); //发送低地址
IIC_Wait_Ack(); IIC_Start();
IIC_Send_Byte(device_addr+); //发器件地址
IIC_Wait_Ack();
if(ByteNumToRead == )//LM75温度数据为11bit
{
data=IIC_Read_Byte();
}
else
{
data=IIC_Read_Byte();
data=(data<<)+IIC_Read_Byte();
}
IIC_Stop();//产生一个停止条件
return data;
}