IIC协议（2）

a 数据有效性

在时钟的高电平周期内，SDA线上的数据必须保持稳定，数据线仅可以在时钟SCL为低电平时改变。

如图（2）所示：

      图（2）

b.起始和结束条件

起始条件：当SCL为高电平的时候，SDA线上由高到低的跳变被定义为起始条件，

结束条件：当SCL为高电平的时候，SDA线上由低到高的跳变被定义为停止条件.

要注意起始和终止信号都是由主机发出的，连接到I2C总线上的器件，若具有I2C总线的硬件接口，则很容易检测到起始和终止信号。

总线在起始条件之后，视为忙状态，在停止条件之后被视为空闲状态，

每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。但是，若主机希望继续占用总线进行新的数据传送，则可以不产生终止信号，马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。

对起始条件和结束条件的描述如下图（3）所示。

图（3）

c.应答

每当主机向从机发送完一个字节的数据，主机总是需要等待从机给出一个应答信号，以确认从机是否成功接收到了数据，

从机应答主机所需要的时钟仍是主机提供的，应答出现在每一次主机完成8个数据位传输后紧跟着的时钟周期，低电平0表示应答，1表示非应答，

如图（4）所示。

图（4）

d.数据帧格式

I2C总线上传送的数据信号是广义的，既包括地址信号，又包括真正的数据信号。 在起始信号后必须传送一个从机的地址（7位），第8位是数据的传送方向位（R/T），用“0”表示主机发送数据（T），“1”表示主机接收数据（R）。{这里小编在驱动MPU6050模块的时候，就犯过这样的错误，它写的MPU6050从机地址是0x68,因为发送从机地址的时候，要加一位读写方向位，因为刚开始应该是向这个MPU6050里写从机里某个寄存器的地址，所以应该是7位地址   0x68(1101000)+二进制位0=11010000）也就是0xD0,表示要向该IIC设备里写东西，然后再紧接着写入IIC设备里的寄存器地址，而我直接写入了0x68,导致出错}，每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。但是，若主机希望继续占用总线进行新的数据传送，则可以不产生终止信号，马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。 在总线的一次数据传输过程中，可以有以下几种组合方式： [1]  主机向从机发送数据，数据传送方向在整个传送过程中不变： 注：有阴影部分表示数据由主机向从机传送，无阴影部分则表示数据由从机向主机传送。     A表示应答(低电平)， A非表示非应答（高电平）。S表示起始信号，P表示终止信号。 [2]主机在第一个字节后，立即从从机读数据:
[3]在传送过程中，当需要改变传送方向时，起始信号和从机地址都被重复产生一次，但两次读/写方向位正好反相：
一般情况下，[3]是比较常见的，比如MPU6050模块， 发送起始信号 等待从机应答 写一个从机地址+0(表示写)， 等待从机应答 发送一个字节的MPU6050加速度存储寄存器地址， 等待从机应答 再发送一次起始信号 等待从机应答 写一个从机地址+1（表示读） 等待从机应答 读取MPU6050传感器数据 主机非应答 e.IIC信号的模拟 主机可以采用不带I2C总线接口的单片机，如80C51、AT89C2051等单片机，利用软件实现I2C总线的数据传送，即软件与硬件结合的信号模拟。即使是含有IIC硬件的单片机（如stm32 103系列）也有一定的缺陷，所以一般也会模拟IIC的时序。现将具体时间截图如下：
具体的程序代码如下：

//产生起始信号
void I2C_Start(void)
{
    I2C_SDA_OUT();//配置一下引脚,引脚设置为输出
 
    I2C_SDA_H;//把数据线拉高
    I2C_SCL_H;//把时钟线拉高
    delay_us(5);//延时5微秒,要求大于4.7微秒
    I2C_SDA_L;  //拉低，产生下降沿
    delay_us(6);//这个过程大于4微秒
    I2C_SCL_L;//最后一定要把这个时钟线拉低，因为只有时钟线拉低的时候才允许数据        变化。
}
//产生停止信号
void I2C_Stop(void)
{
   I2C_SDA_OUT();
 
   I2C_SCL_L;
   I2C_SDA_L;
   I2C_SCL_H;
   delay_us(6);
   I2C_SDA_H;
   delay_us(6);
}
//主机产生应答信号ACK
void I2C_Ack(void)
{
   I2C_SCL_L;
   I2C_SDA_OUT();
   I2C_SDA_L;
   delay_us(2);
   I2C_SCL_H;
   delay_us(5);
   I2C_SCL_L;
}
 
 
//主机不产生应答信号NACK
void I2C_NAck(void)
{
   I2C_SCL_L;
   I2C_SDA_OUT();
   I2C_SDA_H;
   delay_us(2);
   I2C_SCL_H;
   delay_us(5);
   I2C_SCL_L;
}
//等待从机应答信号，我们只负责主机应答信号的产生，从机应答信号
//我们不控制。
//返回值：1 接收应答失败
//  0 接收应答成功
u8 I2C_Wait_Ack(void)
{
    u8 tempTime=0;
 
    I2C_SDA_IN(); //配置为上拉输入。
    I2C_SDA_H;  //主机释放数据总线，等待从机产生应答信号
    delay_us(1);
    I2C_SCL_H;
    delay_us(1);
    //等待从机对数据总线的操作。低电平代表应答
    while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_I2C,I2C_SDA))
    {
        tempTime++;
        //这个属于软件延时，不一定准确。
        if(tempTime>250) //如果时间超时，没有应答就停止。
    {
        I2C_Stop();
        return 1;  //没有响应的话返回1.
    } 
}
    I2C_SCL_L;
    return 0; //如果有响应的话就返回0.
}

针对于不同的IIC设备，IIC协议可能会有一定的区别，有的地址需要左移一位，把最低位腾出来做读写位。