1、IIC物理层

1. IIC通信属于同步半双工通信，IIC总线由两根信号线组成。一根是数据线SDA，一根是时钟线SCL，时钟线只能由主机发送给从机，数据线可以双向进行通信，总线上可挂载多个设备，挂载数量受到总线最大电容400pF限制，同时也受地址位数的影响。
2. 连接在IIC总线上的设备都有自己的地址，主机可以通过地址寻找到挂载在总线上的设备，如果是一个MCU与外部设备例如OLED进行连接的时候，MCU的地址可以通过软件进行修改，外部设备如OLED（无法直接进行程序配置的设备）则可以通过修改它的硬件电路进行设备地址的修改。
3. IIC总线上支持挂载多个IIC设备，包括主机设备和从机设备，当多个主机使用总线的时候，为了防止数据冲突，会利用仲裁的方式决定哪个设备占用总线。
4. IIC总线会外接上拉电阻。当总线空闲的时候，两根线都为高电平。

2、IIC通信协议

1、IIC的开始与结束信号

• 空闲时：SCL和SDA在上拉电阻的作用下变为高电平。
• 开始时：SCL为高电平时，SDA由高电平变为低电平。
• 结束时：SCL为高电平，SDA由低电平变为高电平。
2、传输数据的过程

• 当SCL为高电平的时候，SDA稳定不变，此时SDA传输数据有效。
• 当SCL为低电平的时候，SDA可以改变高低电平，改变传输数据的bit位。

3、应答信号

  IIC设备进行通信的时候，例如数据和地址传输的时候，会带有响应机制。接收数据的时候，当发送数据端讲地址或者数据发送过来之后，若希望继续发送数据，接收端会向发送端发送 “ ACK ”信号表示希望对方继续发送数据，若接收端希望结束数据传输，则发送“ NACK（非应答信号） ”，发送端就会停止发送数据。
  在我们看到的代码和例程中很多都是这样写的，stm32的参考手册上也是一步一个检验，工程上这样使用是没有问题的，但是在IIC的通信协议上实际上并没有特别规定 ACK 信号什么时候发送和接收，在一些代码里面我们也可以看到，主从机关于应答信号这一块是我们人为设定的，也就是说，如果我们将主从机的程序设定好，也可以不用或者减少使用 ACK 应答的模式，这一点是一个写IIC驱动程序的时候的误区。

4、读写操作

• 写操作

1、主机要先发送start起始信号

2、主机发送I2C地址和和写操作位

3、从机返回ACK信号

4、之后主机发送寄存器地址

5、从机再次返回Ack信号

6、主机给从机发送数据

7、从机发送ACK信号，主机可以发送stop信号，也可以继续发送数据，继续进行通信。