IIC总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。它在传输数据过程中有三种特殊类型信号，分别是：开始信号、结束信号和应答信号。IIC通信：IIC通信无论发送还是接收，都需要结合时钟SCL来进行数据SDA的传输，因此一次要使用两条线。传输数据与时钟有关，因此称为同步串行通信
总线空闲状态：
I2C总线总线的SDA和SCL两条信号线同时处于高电平时，规定为总线的空闲状态。此时各个器件的输出级场效应管均处在截止状态，即释放总线，由两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高。
IIC通信的起始信号和停止信号：
时钟线SCL为高电平期间，数据线SDA由高电平向低电平变化——起始信号
时钟线SCL为高电平期间，数据线SDA由低电平向高电平变化——停止信号
IIC通信的数据传输：
时钟线SCL为高电平期间，数据线SDA上的数据必须保持稳定。只有时钟线SCL信号为低电平期间，数据线SDA状态才允许变化。
应答ACK：
每一个完整的传输都必须保证是一个字节的传输（8bit），在传输过程中是由MSB到LSB进行传输的，每一个字节传输完成后都必须跟随一位应答信号，即每一个完成的传输是9bit。
如果需要检测应答信号“0”，得先置高数据线SDA，如果数据线后来检测到应答信号“0”，则是应答信号存在的最好说明！如果需要检测非应答信号“1”，得先拉低数据线SDA，如果数据线后来检测到非应答信号“1”，也是非应答信号存在的最好说明！
注意：并非每一次字节传输完成后都会有ACK信号，有以下三种情况例外：
1、当从机无法响应主机发送给从机的地址时（例如从机正忙，这个地址错误等）在第9个SCL周期内SDA没有被拉低，即没有ACK信号，这是主机会发送一个STOP标志来终止信号的传输或者重新发出一个RESTART信号请求新的传输。
2、如果从机接收器在传输过程中不能接收更多的数据时，它也不会发出ACK标志，这样主机在接收不到ACK标志的时候就会发出一个STOP信号来终止传输或者重新发出一个RESTART信号来请求新的传输。
3、主机接收器在接收到最后一个字节后，也不会发出ACK信号，于是从机释放SDA线，以允许主机发送STOP信号来结束传输。
总结：对主机来说，它会不断地检测在SCL处于第9周期时SDA是否为低，只要发现为低，那么主机在接下来就会发出STOP信号。
IIC相关结构体：
typedef struct
{
uint32_t I2C_ClockSpeed; /* 设置SCL线上的时钟频率，此值不可高于400000 */
uint16_t I2C_Mode; /* 指定工作模式，I2C模式或者SMBUS模式可选 */
uint16_t I2C_DutyCycle; /* 时钟占空比，即高电平时间/低电平时间 */
uint16_t I2C_OwnAddress1; /* 指定I2C自身设备的地址 */
uint16_t I2C_Ack; /* 应答使能或关闭，一般为使能 */
uint16_t I2C_AcknowledgedAddress;/* 指定地址长度，7位/10位可选 */
}I2C_InitTypeDef;写通讯过程:
1. 主控在检测到总线空闲的状况下，首先发送一个START信号掌管总线；
2. 发送一个地址字节(包括7位地址码和一位R/W)；
3. 当被控器件检测到主控发送的地址与自己的地址相同时发送一个应答信号(ACK)；
4. 主控收到ACK后开始发送第一个数据字节；
5. 被控器收到数据字节后发送一个ACK表示继续传送数据，发送NACK表示传送数据结束；
6. 主控发送完全部数据后，发送一个停止位STOP，结束整个通讯并且释放总线；
读通讯过程:
1. 主控在检测到总线空闲的状况下，首先发送一个START信号掌管总线；
2. 发送一个地址字节(包括7位地址码和一位R/W)；
3. 当被控器件检测到主控发送的地址与自己的地址相同时发送一个应答信号(ACK)；
4. 主控收到ACK后释放数据总线，开始接收第一个数据字节；
5. 主控收到数据后发送ACK表示继续传送数据，发送NACK表示传送数据结束；
6. 主控发送完全部数据后，发送一个停止位STOP，结束整个通讯并且释放总线；
IIC 相关操作：
//使用IIC1 挂载PB6,PB7
#define SDA_IN() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}
#define IIC_SCL PBout(6) //SCL
#define IIC_SDA PBout(7) //SDA
#define READ_SDA PBin(7) //输入SDA
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=1;
IIC_SDA=1;
}
void IIC_Start(void) //产生IIC起始信号
{
SDA_OUT(); //sda线输出
IIC_SDA=1;
IIC_SCL=1;
delay_us(4);
IIC_SDA=0;// 时钟线SCL为高电平期间，数据线SDA由高电平向低电平变化
delay_us(4);
IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
}
void IIC_Stop(void) //产生IIC停止信号
{
SDA_OUT();//sda线输出
IIC_SCL=0;
IIC_SDA=0;// 时钟线SCL为高电平期间，数据线SDA由低电平向高电平变化
delay_us(4);
IIC_SCL=1;
IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号
delay_us(4);
}
//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=0;
SDA_IN(); //SDA设置为输入
IIC_SDA=1;delay_us(1);
IIC_SCL=1;delay_us(1);
while(READ_SDA)
{
ucErrTime++;
if(ucErrTime>250)
{
IIC_Stop();
return 1;
}
}
IIC_SCL=0;//时钟输出0
return 0;
}
void IIC_Ack(void) //产生ACK应答
{
IIC_SCL=0;
SDA_OUT();
IIC_SDA=0;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
}
void IIC_NAck(void) //不产生ACK应答
{
IIC_SCL=0;
SDA_OUT();
IIC_SDA=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
}
//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=0;//拉低时钟开始数据传输
for(t=0;t<8;t++)
{
IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
txd<<=1;
delay_us(2); //对这三个延时都是必须的
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
delay_us(2);
}
}
//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=0;
SDA_IN();//SDA设置为输入
for(i=0;i<8;i++ )
{
IIC_SCL=0;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
receive<<=1;
if(READ_SDA)receive++;
delay_us(1);
}
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) //地址大于1字节
IIC_Send_Byte(0xA0 + ((addr/256)<<1));//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(10);
else
delay_us(2);
}
//读寄存器或读数据
uint16_t I2C_ReadByte(uint16_t addr,uint8_t device_addr,uint8_t ByteNumToRead)
{
uint16_t data;
IIC_Start();
if(device_addr==0xA0)
IIC_Send_Byte(0xA0 + ((addr/256)<<1));
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+1); //发器件地址
IIC_Wait_Ack();
if(ByteNumToRead == 1)//LM75温度数据为11bit
{
data=IIC_Read_Byte(0);
}
else
{
data=IIC_Read_Byte(1);
data=(data<<8)+IIC_Read_Byte(0);
}
IIC_Stop();//产生一个停止条件
return data;
}