weixin_74006549的博客

这一限制在复杂的嵌入式系统中可能导致布线困难，特别是当需要连接多个 I2C 设备或在 PCB 布局上有特殊要求时，固定的引脚分配可能会增加设计复杂度。此外，当需要多个独立的 I2C 总线时，可用的硬件 I2C 控制器数量将成为系统扩展的瓶颈。在使用硬件I2C时，我们将SDA引脚与SCL引脚都设置为复用开漏输出，而在软件实现I2C时，我们要把引脚模式设置为通用开漏输出，初始化完成后，把SDA和SCL都写一，保持高电平，我们选择PB8作为SCL，PB9作为SDA。因此本节我们使用软件来模拟实现I2C的通信。

与GPIO和USART一样，I2C也是STM32F103C8T6 的一个片上外设。STM32F103C8T6 的 I2C 模块是一款兼容 I2C v2.1 规范的高性能通信接口，支持标准模式 (100kbps) 和快速模式 (400kbps)，可配置为主机或从机模式，具备 7 位 / 10 位地址识别、PEC 错误检测、DMA 传输和中断驱动等功能。

I2C（Inter-Integrated Circuit，集成电路间总线）是由 Philips（现 NXP）开发的 短距离、同步串行通信总线，核心特点是 仅需 2 根线（SDA 数据线 + SCL 时钟线） 即可实现多设备间通信，广泛应用于嵌入式系统（如 STM32 与传感器、EEPROM、LCD 模块的连接“逻辑线与” 是指多根信号线通过硬件连接到同一条总线时，总线的最终电平由 “所有设备的输出电平” 通过 “与逻辑” 决定逻辑与规则：只要有一个设备输出低电平（0），总线最终电平就是低电平（0）

USART模块中有若干个状态寄存器，使用USART接收数据时就需要读取其中**RXNE(Read Data Register Not Empty ，接收数据寄存器非空)**中的值。发送数据函数需要传入三个参数，第一个参数表明需要哪个USART模块，第二个参数指向我们需要传送的数据的数组首地址，第三个参数表明发送数据的个数。在上一章我们提到USART模块中有若干个状态寄存器，使用USART发送数据时就需要读取其中**TXE（发送数据寄存器空，可写新数据），意味着它可以被重写，当我们通过串口把数据发送出去时，

USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter）通用同步/异步收发器是STM32内部集成的硬件外设，可根据数据寄存器的一个字节数据自动生成数据帧时序，从TX引脚发送出去，也可自动接收RX引脚的数据帧时序，拼接为一个字节数据，存放在数据寄存器里自带波特率发生器，最高达4.5Mbits/s可配置数据位长度（8/9）、停止位长度（0.5/1/1.5/2）可选校验位（无校验/奇校验/偶校验）

在 STM32 开发中，GPIO（General-Purpose Input/Output，通用输入输出）是最基础且常用的外设，用于控制 LED、按键、传感器等外部设备。

STM32 是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一系列基于ARM Cortex-M 内核的 32 位微控制器（MCU），广泛应用于嵌入式系统开发，是目前业界最流行的单片机系列之一。