电路图
依靠一个上拉电阻（一般是4.7K）去把总线上拉为高电平：
上拉电阻起一个限流的作用，防止短路，保护元器件
一般GPIO的模式设置为开漏输出，输出1为断开是为高阻态电平为上拉电阻拉高为3.3V，输出0是把总线拉低
什么时候拉低，什么时候放手
① 空闲总线
- SCL 高，SDA 高
- 线由上拉电阻拉高
- 无需 MCU 主动拉低
② 发起 START 信号
- SCL 高，SDA 由高→低 → MCU 拉低 SDA
- SCL 高电平必须保持不变
- 意味着“开始通信”
③ 发 STOP 信号
- SCL 高，SDA 由低→高 → MCU 释放 SDA（高阻态）
- 意味着“结束通信”
④ 发送数据（地址/寄存器/字节）
- 每个比特对应 SCL 上升沿采样
- 比特 = 0 → 拉低 SDA
- 比特 = 1 → 放手 SDA
⑤ 接收 ACK/NACK
- 发送方释放 SDA → 高阻态
- 接收方拉低 SDA → ACK
- 接收方放手 SDA → NACK
I2C协议
IIC 就是用两根线（SCL 和 SDA），通过“地址+数据”的方式，让一个主设备和多个从设备“打电话”通信的简单协议。
I2C 地址有两种表示方式
① 7位地址（7-bit Address）：真实设备地址
- 24C02 的固定高4位是
1010（由芯片决定） - 低3位是 A2、A1、A0 引脚电平（可配置）
- 组合成一个 7位地址
例如：A2=A1=A0=0 → 地址 = 1010000 = 0x50
✅ 所以你看到
地址: 0x50—— 这是 7位设备地址
② 8位地址（8-bit Address）：实际通信时用的字节
I2C 通信时，主机发送的第一个字节是：
高7位：设备地址
最低位（bit0）：
读/写标志位
0：写（Write）1：读（Read）
所以：
- 写操作：
0x50 << 1 | 0=0xA0 - 读操作：
0x50 << 1 | 1=0xA1
✅ 所以你看到
(写: 0xA0, 读: 0xA1)—— 这是 实际发送的字节
设备地址扫描函数
void I2C_Scan(void) {
uint8_t address;
uint8_t found = 0;
printf("I2C 扫描开始...\r\n");
for (address = 0x08; address <= 0x77; address++) {
I2C_Start();
I2C_SendByte(address << 1); // 发送写地址（7位地址 << 1）
if (I2C_WaitAck() == 0) { // 收到 ACK
printf("设备响应，地址: 0x%02X (写: 0x%02X, 读: 0x%02X)\r\n",
address,
address << 1,
(address << 1) | 1);
found = 1;
}
I2C_Stop();
Delay_ms(2); // 防止太快
}
if (!found) {
printf("未发现任何 I2C 设备！\r\n");
printf("请检查：接线、上拉电阻、电源、设备地址！\r\n");
} else {
printf("I2C 扫描完成。\r\n");
}
}输出结果：
设备响应，地址: 0x50 (写: 0xA0, 读: 0xA1)如果扫描函数扫描出来超级多的地址，大概率是因为没有初始化软件I2C
I2C 起始信号
起始信号（Start Condition） 是 I²C 总线上传输数据前的特殊时序信号，用来标识 一次通信的开始。
- 条件：
- 当 SCL为高电平时，
- SDA 由 高电平 → 低电平 变化。
注意：SCL必须保持高电平时 SDA 拉低，这样总线上的所有设备才能识别这是起始信号，而不是普通数据。
空闲总线：
SCL: ────────
SDA: ──────── （上拉电阻拉高）
发起 起始信号：
SCL: ────────
SDA: ─┐
└─────── （高 → 低）STM32 软件实现示例（模拟 I²C）
// SDA 拉高/低函数、SCL 拉高/低函数假设已经定义
void I2C_Start(void) {
SDA_H(); // SDA 高
SCL_H(); // SCL 高
Delay_us(5);
SDA_L(); // SDA 高->低 触发起始信号
Delay_us(5);
SCL_L(); // 拉低 SCL 开始传输
}为什么需要延时，以及为什么最后需要SCL_L
1. 延时可以保证 SDA/SCL 达到稳定的高低电平，防止误触发。
2. SDA 变化只能在 SCL 低电平时发生（除了起始和停止信号），所以在起始信号产生后，要先 拉低 SCL，才能安全发送后续地址和数据。
SCL时钟
“时钟”就是 SCL 高低变化形成的节奏信号，它告诉接收方什么时候读取数据，主机什么时候准备下一位数据。在软件 I2C 中，SCL 的拉高拉低就是人为产生这个时钟。
SCL和SDA
SCL 拉低：准备/设置 SDA，为下一位或等待 ACK 做准备
SCL 拉高：SDA 必须稳定，不允许随意拉高或拉低（除非是产生 START/STOP 信号），让接收方读取数据或应答，并让主机检测 ACK
SDA为高，数据为1，释放SDA
SDA为低，数据为0
MSB和LSB
表示高位在前和地位在前的意思
发送一个字节
就是循环的发送八位数据到SDA总线上面
首先SCL拉低开始传输数据到SDA，通过数据&0x80，判断要发送的这一位数据是1还是0，继而控制SDA是1还是0，接着延时，把SCL拉高，从机接收这一位数据，延时，拉低，向左移位，开始下一位的数据传输
发送一个字节的 8 位数据（MSB→LSB） 的核心流程：
- 循环 8 次，每次发送一位
- SDA 在 SCL 低电平时设置数据
- SCL 上升沿时从机采样
- SCL 拉低准备下一位
- byte 左移为下一位做准备
STM32 软件实现示例（模拟 I²C）
// 发送一个字节（8位）到 I²C 总线
void MyI2C_SendByte(uint8_t byte) {
uint8_t i;
for (i = 0; i < 8; i++) { // 循环发送8位数据，从最高位（MSB）开始
SCL_L; // 拉低 SCL，为改变 SDA 做准备（I2C规定：SDA在SCL低电平时改变）
Delay_us(2); // 延时，保证SCL低电平稳定
// 判断当前最高位是0还是1，设置 SDA 电平
if (byte & 0x80) {
SDA_H; // 当前位为1，SDA拉高
} else {
SDA_L; // 当前位为0，SDA拉低
}
Delay_us(2); // 延时，保证SDA电平稳定
SCL_H; // 拉高SCL，上升沿从机采样当前SDA电平
Delay_us(5); // 保持SCL高电平一段时间，让从机稳定采样
SCL_L; // 拉低SCL，为下一位发送做准备
byte <<= 1; // 左移一位，下一位移到最高位，准备循环发送
}
}等待从机应答
等待从机应答可以总结为：
- 拉低 SCL。
- 释放 SDA（SDA_H 或配置为输入）。
- 拉高 SCL，检查 SDA。
- SDA = 0 → 收到 ACK SDA = 1 → 没有 ACK
- 拉低 SCL，准备下一个字节。
STM32 软件 I2C 示例
uint8_t MyI2C_WaitAck(void)
{
SCL_L; // 先拉低 SCL，准备时钟
Delay_us(2);
SDA_H; // 释放 SDA，作为输入
Delay_us(2);
SCL_H; // 拉高 SCL，让从机驱动 SDA
Delay_us(5);
if (SDA_READ) // 如果 SDA 还是高电平
{
SCL_L;
return 1; // 表示没有收到 ACK
}
SCL_L;
return 0; // 收到 ACK
}I2C 停止信号
在 I2C 协议中：
- STOP 信号用于表示 一次通信结束，总线空闲。
- STOP 信号是 SDA 由低电平变为高电平，同时 SCL 为高电平。
24C02字节写时序
这部分的内容应结合上文：I2C总线的数据传送的内容一起理解。
- 开始位，后面紧跟从器件地址位（0xA0），等待应答，这是为了在IIC总线上确定24C02的从地址位置；
- 确定操作24C02的地址，等待应答，也就是将字节写入到24C02中256个字节中的位置；
- 确定需要写入24C02芯片的字节，等待应答，停止位。
读取多个字节
#include "stm32f10x.h"
#include "MyI2C.h"
#include "AT24C02.h"
#include "usart.h"
#include <stdio.h>
#include "Delay.h"
int main(void)
{
USART2_Init(115200);
MyI2C_Init();
uint16_t i;
uint8_t data[256];
for (i = 0; i < 256; i++)
{
AT24C02_WriteByte(i, i);
Delay_ms(5);
}
AT24C02_ReadBuffer(0, data, 256);
for (int i = 0; i < 256; i++)
{
printf("Data[%d] = %d\n", i, data[i]);
}
}