1. iic硬件电路

首先理解同步和异步，同步通信对于时间的要求没有那么高，一般需要一根时钟线。异步对于时钟要求就非常高，比如在发送接收数据的时候不能被中断打断去做其他的事情。因此可以区别串口和iic通信，串口异步通信，没有时钟线。iic也是两根通讯线，一根是时钟线，一根数据线（一根线兼具发送和接收），同步通信。这也可以解释为什么串口是全双工，而iic是半双工。

SCL: 任何时候都是主机掌握SCL,从机没有SCL的控制权，从机只能读。

SDA: 主机发送读取从机命令后或者从机应答的时候，从机才能短暂的取得SDA的控制权。

所有设备SCL和SDA都要配置为开漏输出

在SCL和SDA各添加了一个上拉电阻，起到一个弱上拉的作用。当总线上所有设备任意一个输出低电平，总线被拉至低电平。因为开漏输出输出高电平相当于浮空，可以认为是一个输入状态，因此在单双工模式下SDA就不用单独配置输入模式输出模式切换，同时只有所有的设备都输出高电平总线才会被拉至高电平，形成了线与。举个例子若主机设置为推挽输出，从机也是推挽输出，除非时序安排非常合理，否则可能出现主机输出1，从机输出0的情况，形成短路。

2. iic时序

起始结束SCL都为高电平

起始SDA在SCL高电平期间  高 - > 低

结束SDA在SCL高电平期间  低 - > 高

可以理解为开始空闲都为高有数据发送时拉低，发送完恢复空闲有拉高

注意区别串口，串口是低位先行

接收一个字节与发送一个字节时序基本没有差别，不过主机在接收之前，需要释放SDA(释放SDA就是把SDA开漏输出为1 相当于输入模式 因上拉电阻SDA电平拉高 所以后续写操作是1)

可以这样理解，所有的设备最开始都是输入模式（包括主机）。当主机想要发送数据的时候就去拉SDA,因为主机有大部分时间掌握SDA，所以当主机处于接收模式的时候就要释放SDA。

就是主机接收完一个字节后，发送一个应答位，表示接收到了。

主机发送完一个字节后，从机发送一个应答位，从机收到了。与此同时也要释放SDA（应为从机要发送数据，主机得释放SDA）

3. 帧数据

起始 + 1B(指定设备 = 设备地址7位 + 1位读写位(0写 1读 写：主机继续发送数据 读：从机开始发送数据)) +1bit RA(应答位)+2B(设备寄存器地址) +1bit RA +....nB（data）+ 停止位

这个有点复杂（这个用来读）

起始 + 1B(指定设备 = 设备地址7位 + 1位读写位 0 先写） + 1bit RA(0) +1B(此时指定要读的寄存器地址，此时只是把要写的地址写进去，但是从机不写) +1bitRA(0) + SR(新的起始位 ：从新读必须伴随起始位)  +1B(指定设备 = 设备地址7位 + 读   ： 重新寻址) + 1bitRA(0) + 读取数据n+1bitRA(0) +停止

注意：因为写字节，读字节地址都是自增的，所以是把数据自动写入下一个地址，同理读数据也是，读完一个字节，地址自增可以读下一个字节数据。但是在读数据的时候，读到最后一个字节把应答位至1，是要告诉主机不继续操作了让主机收回SDA控制权。

写数据

读数据

S:起始位

AD:地址 R:读 W:写

ACK:应答位 NACK:非应答位

RA:寄存器地址

DATA：数据

P:停止位

4.软件模拟iic

选择两个io口配置为开漏输出，默认设置为高电平（释放总线）。

/*主机控制SCL电平*/
void MyI2C_W_SCL(u8 BitValue)
{
    GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_PIN_10,(BitAction)BitValue);
    Delay_us(10); //为了让MPU6050反应过来
}
/*主机控制SDA电平*/
void MyI2C_W_SDA(u8 BitValue)
{
    GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_PIN_11,(BitAction)BitValue);
    Delay_us(10); //为了让MPU6050反应过来
}
/*主机读取SDA电平*/
u8 MyI2C_R_SDA(void)
{
    u8 BitValue;
    BitValue = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_PIN_11);
    Delay_us(10);
    return BitValue;
}
/*起始START先释放sda和scl都为高电平，然后拉低sda和scl表示开始*/
void MyI2C_Start(void)
{
    MyI2C_W_SDA(1);
    MyI2C_W_SCL(1);
    MyI2C_W_SDA(0);
    MyI2C_W_SCL(0);
}
/*STOP,在SCL为高电平时SDA为低电平，为了保证SDA要有上升沿，所以先拉低SDA,再拉高SCL
终止条件SCL,SDA都是高电平*/
void MyI2C_STOP(void)
{
    MyI2C_W_SDA(0);
    MyI2C_W_SCL(1);
    MyI2C_W_SDA(1);
}
/*发送一个字节，在SCL为低时更改SDA,从机在SCL为高的时候读取SDA,高位先行*/
void MyI2C_SendByte(u8 Byte)
{
    u8 i;
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        MyI2C_W_SDA(Byte & (0x80 >> i));//此时SDA肯定是低    
        MyI2C_W_SCL(1);
        MyI2C_W_SCL(0);
    }
}
/*接收一个字节 同样也是在SCL高电平的时候读取SDA*/
u8 MyI2C_ReceiveByte(void)
{
    u8 i,Byte = 0x00;
    MyI2C_W_SDA(1);// 释放sda总线，把sda控制权交给从机
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        MyI2C_W_SCL(1);
        if (MyI2C_R_SDA() == 1)
        {
            Byte |= (0x80 >> i);
        }
         MyI2C_W_SCL(0);
    }
    return Byte;
}
/*发送应答，就是发送一位，发送0表示应答，1表示不应答*/
void MyI2C_SendAck(u8 AckBit)
{
    MyI2C_W_SDA(AckBit);
    MyI2C_W_SCL(1);
    MyI2C_W_SCL(0);
}
/*接收应答*/
u8 MyI2C_ReceiveAck(void)
{
    u8 AckBit;
    MyI2C_W_SDA(1);// 释放sda总线，把sda控制权交给从机
    MyI2C_W_SCL(1);
    AckBit = MyI2C_R_SDA();
    MyI2C_W_SCL(0);
    return AckBit;
}

主程序这边访问mpu6050 地址0xD0看看有没有ack

现象：ack值为0，主机收到从机发送的应答。

指定地址写程序

指定地址读程序

实际工程中IIC软件模拟更加常用，硬件IIC是调用相应库函数，对于接口要求较高，这里不做赘述。