IIC总线

问题：

• IIC传输速率怎么确定？软件模拟中的延迟时间怎么确定？
• 发送设备地址时，比较设备地址怎么理解
• IIC好像并不是一个很严谨的协议

IIC(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由 PHILIPS 公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。它是由数据线 SDA 和时钟 SCL 构成的串行总线，可发送和接收数据。在 CPU 与被控 IC 之间、IC 与 IC 之间进行双向传送，高速 IIC 总线一般可达 400kbps 以上。

1. IIC是两线式串行总线，包括SCL(时钟线)和SDA(数据线)。SCL进行时钟同步，SDA进行数据发送和接收。即SDA是双向的，所以软件模拟IIC时需要不停的对SDA的引脚进行配置

#define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}		//配置PB7为上拉/下拉输入模式
#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}		//配置PB7为通用推挽输出模式（50MHz）

2. I2C总线通过上拉电阻接正电源。即当总线空闲时，两根线均为高电平。如此，连在总线上的任一器件输出的低电平，都可以使得总线的信号变低，也就是说各器件的SDA和SCL都是线"与"关系。如下图 R34,R35所示。
   
3. I2C是同步串行总线，由SCL为所有设备提供统一的时钟信号。 即使多个节点发送时钟信号时，由于SCL"线与"的原因，SCL上为统一的时钟信号。为了时钟信号的统一，我们假定同一时刻只有一个设备发出时钟信号，该设备称为主机。其他IIC设备作为从机存在。
   IIC也是一主多从模式，不过没有固定的主从设备，每个设备都可以是主设备，但同一时刻只有一个主设备（发出时钟信号的）。
4. 数据位(1\0)有效性规定:I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，SDA线上的数据必须保持稳定；只有在SCL线的信号为低电平器件，SDA线的才可进行高低电平状态变化。
   
5. I2C 总线在传送数据过程中共有三种类型信号， 它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。
   开始信号：SCL 为高电平时，SDA 由高电平向低电平跳变(下降沿)，开始传送数据。
   结束信号：SCL 为高电平时，SDA 由低电平向高电平跳变(上升沿)，结束传送数据。
   应答信号：接收数据的 IC 在接收到 8bit 数据后，向发送数据的 IC 发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。
   这些信号中，起始信号是必需的，结束信号和应答信号，都可以不要。
   

信号	SCL	SDA	注意
开始信号	高	由高到低	跳变前高电平持续时间要大于4.7us且SDA的低电平持续时间要大于4us
停止信号	高	由低到高	跳变前低电平持续时间要大于4us且SDA的高电平持续时间要大于4.7us

6. 模拟IIC时序要以被操作对象的数据手册里时序图。STM32与AT24C02通过模拟IIC通信，延迟时间以AT24C02时序图为准。
   
   上图为AT24C02 IIC总线时序图。
   
   

t_LOW	脉冲低电平保持时间
t_HIGH	脉冲高电平保持时间
t_HD.STA	开始信号保持时间
t_SU.STA	开始信号建立时间
t_HD.DAT	数据保持时间
t_SU.DAT	数据建立时间
tSU.STO	停止信号建立时间

7. IIC是半双工方式，所以每次数据传输完成后，需要主从设备进行数据应答。
   帧格式包括：起始信号+ACK+设备地址+ACK+字地址+ACK+DATA+ACK+停止信号
   
   
8. IIC主机发送起始信号后发送的是"片选信号"，即7位从机地址加1位方向(读写)控制。主机向从机发送地址，所有的从机都能接收到主机发出的地址，然后每个从机都将主机发出的地址与自己的地址比较，如果匹配上了，这个从机就会向主机发出一个响应信号。主机收到响应信号后，开始向总线上发送数据，与这个从机的通讯就建立起来了。如果主机没有收到响应信号，则表示寻址失败。

代码解析

#define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}		//配置PB7为上\下拉输入
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