IIC通信（解决各传感器怎么接线的问题）
讲到IIC通讯就顺便讲讲串口通讯吧（以前上FPGA课程的资料）
处理器和外部设备通讯的两种方式（并行通信和串行通信）
并行通信
是指数据的各个位用多条数据线同时进行传输，传输速度很快，但是引脚资源占用较多
串行通信
将数据分为一位一位的形式在一条数据线上逐个传输，传输速度慢，引脚占用少
串行通信的通信方式：同步通信和异步通信
同步通讯
带时钟同步信号的数据传输；发送设备和接收设备在同一时钟的控制下，进行 同步传输数据
异步通信
不带时钟同步信号的数据传输，发送设备和接收设备使用各自的时钟控制数据 的发送和接收过程。
常见的串行通信接口：UART、SPI、IIC（三大串行总线协议）
UART：（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter：通用异步收发器） 功能：在发送数据时将并行数据转换成串行数据来传输，在接收数据时将接收到的串行 数据转成成并行数据。 协议层：通信协议（包括数据格式、数据传输速率等...） 物理层：接口类型、电平标准等...
协议层：通信协议（数据格式）
SPI：（Serial Peripheral Interface：串行外设接口）**此处以FPGA芯片为例
IIC：（Inter-Integrated Circuit：集成电路总线）：半双工**此处以FPGA芯片为例
IIC（Inter-Integrated Circuit）又称I2C（习惯读“I方C”），是IICBus简称，中文名为集成电路总线，它是一种串行通信总线，使用多主从架构，由飞利浦公司在1980年代为了让主板、嵌入式系统或手机用以连接低速周边设备而发展。适用于IC间的短距离数据传输。
IIC是单片机最常用的通讯方式之一，如果单片机需要扩展EEPROM存储芯片，就会用到IIC通信来读写EEPROM的数据。
除此很多传感器（如温湿度传感器，加速度传感器等）、外设（如OLED屏幕、LCD显示板等）也会采用IIC与单片机进行数据的传输。
硬件IIC：我们知道，STM32外设丰富，包括硬件级的IIC通信，也就是在其内部集成有专门用于IIC通信的硬件模块，只要在程序中配置相关的参数，就能启用该模块，再通过官方已经做好的库函数，就能很容易的实现IIC通信了。
但是由于STM32的硬件IIC存在着应答信号卡死的问题，所以很多开发者更喜欢使用软件模拟IIC通信。另外，软件模拟IIC还有方便移植到其他设备的优点。
IC物理接口：IIC串行总线有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。所有接到I2C总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上，属于一主多从总线。主机一次只能跟一个从机通信，如果要跟多个从机传输数据，则需要采用轮询的方式。通常会给SDA和SCL外接上拉电阻，确保无数据传输时，总线处于闲置状态。但是不接也可以，可以使用STM32的片内上拉电阻。
这两根线中，SCL是时钟线，用来同步时钟信号；SDA是数据线，用来传输数据。
但对于软件模拟IIC，就没有任何限制，可以定义任意两个IO口分别作为SCL与SDA。
定义SCL与SDA的引脚，以及两个引脚置高、置低的函数。
#define IIC_SCL_H() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1) //定义SCL置高为PA1置位
#define IIC_SCL_L() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1) //定义SCL置低为PA1复位
#define IIC_SDA_H() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2) //定义SDA置高为PA2置位
#define IIC_SDA_L() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2) //定义SDA置低为PA2复位
延时函数：
void Delay_us(int Time)
{
int i=0;
while(Time--)
{
i=8;
while(i--);
}
return;
}
由于SDA需要在输入输出模式之间切换（等待应答时需要将PA2切换成输入模式），所以还要定义这两个函数。输出模式用推挽输出即可，输入模式采用上拉输入模式（如果总线外接了上拉电阻，采用浮空输入也可以）。
void SDA_OUT(void) //SDA输出模式
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出模式 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
void SDA_IN(void) //SDA输入模式
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_2; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; //上拉输入模式
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
起始信号：
void IIC_Start(void)
{
SDA_OUT(); //SDA切换至输出模式
IIC_SDA_H(); //SDA置高
IIC_SCL_H(); //SCL置高
Delay_us(1);
IIC_SDA_L(); //SDA置低
Delay_us(1);
}
停止信号：
void IIC_Stop(void)
{
IIC_SCL_H(); //SCL置高
IIC_SDA_L(); //SDA置低
Delay_us(1);
IIC_SDA_H(); //SDA置高
Delay_us(1);
}
数据帧：
void IIC_WriteByte(u8 data) //发送一个数据串，data为要发送的数据
{
u8 i;
SDA_OUT(); //SDA设置为输出模式
for(i=0;i<8;i++) //循环发送，每次循环发送1bit，循环8次就是1Byte
{
IIC_SCL_L(); //SCL置低
if(data & 0x80) //如果Data的第八位是高电平
IIC_SDA_H(); //SDA置高
else
IIC_SDA_L(); //SDA置低
IIC_SCL_H(); //SCL置高
Delay_us(1); //延时
data<<=1; //data左移一位
}
}
应答信号：
u8 IIC_Wait_Ask(void)
{
int count=0;
IIC_SCL_L(); //SCL置低
Delay_us(1); //延时
IIC_SDA_H(); //SDA置高
SDA_IN(); //SDA切换成输入模式
IIC_SCL_H(); //SCL置高
Delay_us(1); //延时，等待从机发出应答信号
while(Read_IIC_SDA) //如果SDA为低电平
{
count++; //开始计数
if(count>250) //计数超过250，则认为数据发送失败，从机无响应
{
IIC_Stop(); //发出停止信号
return 1; //函数返回1
}
}
IIC_SCL_L(); //如果SDA为高电平，则认为收到应答，
SCL置低
Delay_us(1);
return 0; //函数返回0
}
文章参考：https://blog.csdn.net/qq_55203246/article/details/123944252
