IIC通信
IIC是一种只需要2根数据线就可以实现数据通信的总线式结构。IIC采用主从式通信方式，通信过程完全由主设备决定。完整的通信流程是主设备发送起始信号给从设备，再发送地址来选中从设备，然后就可以开始进行数据传输，当传输结束后由主设备发送结束信号告知从设备通信结束。
（示例代码中，PORTA为所用单片机的8位引脚对应的寄存器名称，采用PORTA<7>作为数据位SDA、PORTA<6>作为时钟位SCL）
起始信号
起始信号由两个下降沿组成，SDA信号先从1置0，然后SCL再从1置0，由此告知从设备要开始通信了。代码如下：
/*************************************************************
启动总线函数
函数原型： void start_i2c();
Function: start on the I2C bus
*************************************************************/
void start_i2c()
{
PORTA |= 0b10000000; //SDA=1,发送启始条件的数据信号
delay_10us();
PORTA |= 0b01000000; //SCL=1
delay_10us();
PORTA &= 0b01111111; //SDA=0,发送起始信号
delay_10us();
PORTA &= 0b10111111; //SCL=0,钳住I2C总线，准备发送数据或接收数据
delay_10us();
}
终止信号
起始信号由两个上升沿，SCL信号先从0置1，然后SDA再从0置1，由此告知从设备要结束通信。代码如下：
/*************************************************************
停止总线函数
函数原型： void stop_i2c();
Function: stop the I2C bus
**************************************************************/
void stop_i2c()
{
PORTA &= 0b01111111; //SDA=0,发送结束条件的数据信号
delay_10us();
PORTA |= 0b01000000; //SCL=1
delay_10us();
PORTA |= 0b10000000; //SDA=1
delay_10us();
}
发送8位数据
无论发送地址还是数据，都是通过相同方式一位一位地发送，并且要从高位开始。首先是将时钟线SCL置0，意味着数据线SDA要开始准备信息来发送。
在每一位数据发送前时钟线都要有一段低电平。当数据线SDA置为要发送的电平后SCl置1，从设备读取此时SDA电平值作为一个bit，随后SCL置0，SDA置为下一个待发送位，重复上述步骤，循环8次即完成一次8bit数据传输。
/*====================================================
字节数据传送函数
函数原型： void send_byte(uchar c);
Function: 将数据C发送出去，可以是地址，也可以是数据，发完后等待回应，并对此状态
位进行操作(不应答或非应答都使ack=0 )，发送数据正常，ack=1;ack=0
表示被控器无应答或损坏。
====================================================*/
void send_byte(uint8_t c)
{
uint8_t bit_count;
for (bit_count = 0; bit_count < 8; bit_count++)
{
if (c & 0x80)
{
PORTA |= 0b10000000; //SDA=1
}
else
{
PORTA &= 0b01111111; //SDA=0
}
delay_10us();
PORTA |= 0b01000000; //SCL=1
delay_10us();
PORTA &= 0b10111111; //SCL=0
c <<= 1;
delay_10us();
}
}
等待应答
为了确保从设备收到了主设备发送来的数据，每次发送后主设备都要等待从设备回复ACK信号才能进行后续通话。
在等待ACK的过程中，主设备要先释放总线SDA，将总线权限交给从设备，即SDA置1。后续如果检测到SDA被置0了就说明从设备答复了ACK信号。
/*====================================================
等待从设备应答函数
函数原型： void wait_ack();
Function: 等待从设备对主设备发送行为的应答
====================================================*/
uint8_t wait_ack()
{
uint8_t re = 0;
PORTA |= 0b10000000; //SDA=1,释放总线，将总线权限交给从设备
delay_10us();
PORTA |= 0b01000000; //SCL=1
TRISA = 0b10000000;
delay_10us();
if ((PORTA & 0b10000000) == 0)
{
re = 1; //ACK
}
else
{
re = 0; //NACK
}
TRISA &= 0b01111111;
PORTA &= 0b10111111; //SCL=0
delay_10us();
return re;
}
发送ACK
主设备发送完数据需要从设备答复ACK信号，而从设备发送给主设备数据后同样需要主设备给其答复ACK信号以确保收到。
/*====================================================
给从设备发送应答函数
函数原型： void wait_ack();
Function: 给从设备对主设备发送成功接收的应答
====================================================*/
void send_ack()
{
PORTA &= 0b01111111; //SDA=0;
delay_10us();
PORTA |= 0b01000000; //SCL=1
delay_10us();
PORTA &= 0b10111111; //SCL=0
delay_10us();
}
接收8位数据
与发送数据时相同，SCL置1表示读取此时SDA电平值作为一个bit，循环8次得到8位数据值。
/*================================================
字节数据接收函数
函数原型：uchar receive_byte();
FUNCTION: 用来接收从器件传来的数据，并判断总线错误(不发应答信号)，
发完后请用应答函数。
====================================================*/
uint8_t receive_byte()
{
uint8_t retc = 0;
PORTA |= 0b10000000; //SDA=1，释放总线，将总线权限交给从设备
TRISA |= 0b10000000;
delay_10us();
uint8_t bit_count;
for (bit_count = 0; bit_count < 8; bit_count++)
{
retc = retc * 2; //retc<<1
PORTA &= 0b10111111; //SCL=0
delay_10us();
PORTA |= 0b01000000; //SCL=1
delay_10us();
if (PORTA & 0b10000000)
{
retc++;
}
delay_10us();
}
TRISA &= 0b01111111;
PORTA &= 0b10111111; //SCL=0
delay_10us();
return (retc);
}
通话总程序
开启通信——>等待应答——>发送地址和传输方向（前7bit为地址，后1bit表示数据方向）——>发送传感器器件配置信息——>等待应答——>再次开启通信——>发送地址和传输方向——>等待应答——>接收数据——>回复ACK——>结束通信
/*====================================================
IIC通话函数
函数原型： void iic_sensor(void);
Function: 以IIC协议与温度传感器进行通话，获取温度数据
====================================================*/
void iic_sensor()
{
start_i2c();
send_byte(0b10010010); //发送地址值，并且设置为输入
wait_ack();
send_byte(0x00); //发送配置信息
wait_ack();
start_i2c();
send_byte(0b10010011); //发送地址值，并且设置为输出
wait_ack();
temp[1] = receive_byte();
send_ack();
temp[0] = receive_byte();
send_ack();
stop_i2c(); //通话结束
}