GPIO模拟IIC通信（读取MPU6050）
开发板：STM32F407VET 传感器：正点原子MPU6050，IIC模块
GPIO模拟IIC通信的时候，需要注意输出一定要设置为开漏输出，外部上拉。这个是GPIO的输入输出图。因为开漏输出可以进行线与操作。推挽输出可能造成IO口短路，烧毁IO口。
首先了解IIC通信的时序，这里以MPU6050举例子。
这个图就是IIC的通信时序（所有的IIC设备都符合这个规则）：我之前也写了一个IIC笔记（可能也有点抽象）
起始信号：SCL高电平，SDA下降沿。停止信号：SCL高电平，SDA上升沿。
等待应答：主设备写一个数据之后，从设备需要应答，主设备将SDA拉高，读取SDA电平（由于有线与的操作），读到低电平则认为子设备应答了，可以继续的发送数据。
主动应答：主设备读取一个数据之后，主动的将SDA拉低，从设备就知道你回应了它，他就会继续发送下一个字节的数据。如果SDA拉高，则从设备就会认为你不需要下一个数据，这就是非应答了。
非应答：读取一个数据后，主设备将SDA拉高，不管子设备了，然后就直接发送停止信号结束通信。
来看一下MPU6050的官方文档给的读写时序图
单字节的写入用伪代码的方式写出来就长这样子。
多字节的写入，只是在写入数据之后，主动的应答（主动拉低SDA），就可以发送下一个数据。长度是没有像限制的。（发送的长度是没有限制的，所以每次等待应答都要实际的读取SDA输入端的数据，不要认为时序图对了就可以了。可能会发生一些意外）
从上图可以看到，读取数据比写入稍微复杂一点点，但是按照时序图，将时序依次完成就可以读取到数据了。
下面是实际的代码部分
首先是一些宏，这些宏可以使得代码更简洁直观。（使用的标准库）
首先是初始化GPIO，GPIO一定要是开漏输出，外部上拉！！！其他的没有什么值得注意的
初始化GPIO之后，就可以根据时序，来写程序了。
应答这一部分得注意一下，应答是和读写相关的。等待应答（写入操作）需要返回是否应答，这个地方一定要读取SDA的电平状态（注：读取SDA电平之前一定要把SDA置高！！！）！虽然之前把SDA置高了，但是由于线与操作，SDA会被应答的从设备拉低。所以读到的电平状态为低电平。这里我直接从输入寄存器（IDR）中查看的输入端口电平。（当然乐意的话，输出的电平也可以直接用输出寄存器（ODR）去修改。）
应答之后，把SCL拉低，然后把SDA拉高，释放SDA，我三个应答的末尾都是这样子的。这样子三个应答之后，状态都是一样的。
GPIO模拟发送一个字节的电平状态。这没啥好说的。只需要记住只有SCL低电平的时候才能够修改SDA的电平状态
GPIO模拟发送一个字节的电平状态，再次强调：读取SDA电平之前一定要将SDA置高！
按照时序，将上面的部分组合起来即可，这里需要注意的是，仔细的检查各个部分之间的电平是不是存在冲突。
到了这里，已经是一个可以调用的API了。（每一次写入，后头都跟了一个等待子设备应答，认为返回0（SDA低电平）子设备应答了，返回1（SDA高电平）子设备没有应答）
地址问题：地址都是用的7位地址（0x68）。在使用的时候，高七位是设备地址，bit0是表示读写操作的位，0是写入，1是读取。所以写入的时候就直接左移一位（0x68<<1）表示写入操作。读取就左移一位，然后让最后一位置为1，这可以通过或（|）运算做到：（0x68<<1）|0x01
读取函数相对角为复杂一点点，从时序图上就看出啦了。按照时序图写下来就可以正常使用了。
这个时候就可以反过来写MPU6050的程序了！！！
MPU6050的寄存器详解可以看一下这个博客：
https://blog.csdn.net/m0_46278925/article/details/110568112
初始化完了之后，就可以从数据的寄存器中读取数据了。每个数据占两个字节，所以将高位左移八位，然后低位或操作，就可得到原始数据。在main函数中调用这个函数，就可以得到数据了！！
但是这样子是不是觉得不舒服呢，对连续的寄存器单个单个字节的读取，实在是太蠢了。总共需要12个字节的数据，从0x3B读取到0x48也只是需要14个字节数据。（中间有两个字节是温度数据）。
我们可以继续编写一次读取多个字节的函数。依旧是按照时序图来编写。这个时候，读取到数据之后就需要主动的拉低SDA应答从设备，告诉从设备继续发送下一个字节的数据，等读取完14个字节数据后，再给一个非应答信号。
这就是所有函数了！！！将这些函数罗列出来。
到了如果想要尝试GPIO模拟串口，并且拥有MPU6050这个传感器，copy这些代码就可以尝试运行了。这些代码都写在main.c中。延时函数和串口函数需要自己去写。当然我使用的GPIOC组的Pin8和Pin9做SDA和SCL。修改了引脚，那么读取SDA的电平信息的宏也需要改变。可以百度查阅GPIOx_IDR寄存器，当然也可以直接用标准库的函数去读取哈。
在串口中展示以下成果！！！下面这个图是将传感器拔掉，重新插上的时候的结果。自设没没有应答一定要立刻停止本次通信。
如果有需要这个代码的话，可以Q我。需要STM32的延时函数也可以Q我。
制作不易，点赞投币
