I2C协议之软件模拟（一）

I2C（Inter－Integrated Circuit）协议是一种用于同步、半双工、串行总线（由SCL时钟线、SDA数据线组成）上的协议。规定了总线空闲状态、起始条件、停止条件、数据有效性、字节格式、响应ACK信 、从设备地址选择、数据方向。有主从机之分，主机master就是掌控SCL时钟信 的一方，并且起始信 和停止信 也由主机发送。

一、协议说明

（1）总线空闲状态：SCL、SDA均为高电平，此时主从设备都不控制总线（主从设备的SDA和SCL引脚为输入或者开漏输出），由外部上拉电阻将总线拉高。

（2）起始条件：SCL在高电平的时候，SDA出现下降沿，如下图：

（4）数据有效性：什么时候读数据（读SDA电平）有效SCL为高电平时，读数据有效。什么时候写数据（改变SDA电平）有效SCL为低电平时，写数据有效。读写时序如下图：

（3）停止信

（4）发送数据

(5)等待ACK信

(6)接收数据

（7）发送ACK信

（8）发送NACK信

在调试过程中有一个需要注意的地方：
①起始信 和停止信 的模拟，不要随便加入SCL的下降沿，因为很有可能在接收数据之后发送一个停止信 ，如果此时停止信 中一开始出现SCL下降沿，会是从设备误认为还要发送数据，很有可能将SDA拉低，一旦从设备拉低了SDA，停止信 在拉高SDA时会失败，导致停止信 失效；
②在SCL高电平时，不要切换SDA的输入输出模式，因为很有可能切换SDA输入输出时，SDA引脚上会输出抖动的电平信 ，而这时SCL是高电平，所以有可能会误触发起始或停止信 ；
③输出要配置成开漏输出。
以上就是I2C协议软件模拟的C代码实现，下一篇将介绍软件模拟I2C的具体应用，以SHT20温湿度传感器为例。