STM32单片机入门学习——第31节: [10-1] I2C通信协议

写这个文章是用来学习的,记录一下我的学习过程。希望我能一直坚持下去,我只是一个小白,只是想好好学习,我知道这会很难，但我还是想去做！

本文写于：2025.04.10

前言

   本次笔记是用来记录我的学习过程,同时把我需要的困难和思考记下来,有助于我的学习，同时也作为一种习惯,可以督促我学习,是一个激励自己的过程,让我们开始32单片机的学习之路。
   欢迎大家给我提意见,能给我的嵌入式之旅提供方向和路线，现在作为小白,我就先学习32单片机了,就跟着B站上的江协科技开始学习了.
   在这里会记录下江协科技32单片机开发板的配套视频教程所作的实验和学习笔记内容，因为我之前有一个开发板,我大概率会用我的板子模仿着来做.让我们一起加油！
   另外为了增强我的学习效果：每次笔记把我不知道或者问题在后面提出来,再下一篇开头作为解答！

开发板说明

   本人采用的是慧净的开发板,因为这个板子是我N年前就买的板子,索性就拿来用了。另外我也购买了江科大的学习套间。
   原理图如下
1、开发板原理图

2、STM32F103C6和51对比

3、STM32F103C6核心板

视频中的都用这个开发板来实现,如果有资源就利用起来。另外也计划实现江协科技的套件。

下图是实物图

引用

【STM32入门教程-2023版 细致讲解 中文字幕】
还参考了下图中的书籍:
STM32库开发实战指南：基于STM32F103（第2版）

数据手册

解答和科普

一、I2C硬件

1、 介绍协议规则，然后用软件模拟的形式来实现协议；因为I2C是同步时序，软件模拟协议也非常方便；

2、 介绍STM32的I2C外设，然后用硬件来实现协议；
51单片机使用的是AT24C02这个存储器模块来学习I2C的，这里会使用MPU6050这个陀螺仪，加速度传感器来学习I2C。
代码一个是：软件I2C读写MPU6050,另一个是硬件I2C读写MPU6050,两个代码实现的效果是一样的。
软件是通过软件I2C通信，对MPU6050芯片内部的寄存器进行读写，写入到配置寄存器，就可以对外挂的这个模块进行配置， 读出寄存器，就可以获取外挂模块的数据，这就是I2C通信的目的。最终，我们读取的数据会显示在这个OLED上，其中最上面的数据是，设备的ID号，MPU6050的ID号固定为0x68，一般我们可以读出这个ID号，看看是不是0x68，用来测试I2C读取数据的功能是不是正常,左边三个，是加速度传感器的输出数据，分别是X轴、Y轴、Z轴的加速度,右边3个，是陀螺仪传感器的输出数据，分别是X轴，Y轴，Z轴的角速度，我们可以改变MPU6050传感器的姿态，这6个数据就会对应变化。

串口通信：就是从TX引脚向RX引脚发送数据流，数据流以字节为单位，可以组合多个字节，变成多字节的数据包传输，设计为，一条发送线，一条接收线，可以直接通过内部的数据总线来实现，直接用指针操作就行，不需要我们操心，但是，现在这个模块的寄存器在单片机的外面，你要是直接把单片机内部的数据总线拽出来，把两个芯片合而为一体，那可能不太现实，所以设计一种通信协议，在单片机和外部模块连接少量的几根线，实现单片机读写外部模块寄存器的功能，这时你回想，这不太简单了，用这个串口的数据包通信就可以完成任务，比如就用这个HEX数据包，定义一个3个字节的数据包，从单片机向外挂模块发过去，第一个字节，表示读写，发送0，表示这是一个写数据包，发送1，表示这是一个读数据包，第二个字节，表示读写的地址，第三个字节表示写入的数据，比如发送数据包为：0x00,0x06,0Xaa,这就表示在0x06的地址下写入0Xaa,模块收到后，就执行这个写入操作，如果发送数据包为：0x01，0x06,0x 00;表示要读取0x06地址下的数据，注意，这个读的数据包第三个字节无效，模块收到之后，就要再给我发送一个字节，返回0x06地址下的数据，这样就行了，是不是完美完成任务；目前串口设计，需要两根通信线的全双工协议，我们这个流程是一种基于对话的形式来进行的，在整个工程中并不需要同事进行发送或接收，发送的时候不需要接收，接收的时候不需要发送，这样就会导致始终有一条线处于空闲状态，删掉一根线，只能在同一个根线上进行发送和接收，也就是把全双工变成半双工，我们这个协议并没有一个应答机制，也就是单片机发送了一个数据，对方有没有收到，单片机是完全不了解的，所以为了安全起见，要求增加应答机制，要求每发一个字节，对方要给我一个应答，每接收到一个字节，我也要对方一个应答；要求3线上可以接多个外挂设备，单片机可以指定，和任意一个模块通信，同时单片机在和某个模块进行通信时，其他模块不能对正常通信产生干扰，第四个要求：串口是异步的时序来通信，也就是发送发和接收方约定的传输速率是非常严格的，时钟不能有过大的偏差，也不能说是，在传输过程中，单片机有点事，进中断了，这个时序能不能暂停一下，对于异步时序来说，这时不行的，你单片机一个字节发一半暂停了，接收方可能是不知道的，它仍然会按照原来那个约定的速率读取，这就会导致传输出错，所以异步时序的缺点就是，非常依赖硬件外设的支持，必须要有USART电路才能方便地使用，如果没有USART硬件电路的支持，那么串口是很难用软件来模拟的，虽然说软件模拟串口通信也是行得通的，但是异步时序对时间要求很严格，一般我们很少使用软件来模拟串口通信，要把这个协议改成同步的协议，另外加一条时钟线来指导对方读写，由于存在时钟线，对传输的时间要求就不高了，单片机可以随时暂停处理其他事情，因为暂停的同时，时钟线也暂停了，所以传输双方都能定格在暂停的时刻，可以过一段时间再来继续，不会对传输造成影响，这就是同步时序的好处，使用同步时序就可以极大地降低单片机对硬件电路的依赖，即使没有硬件电路的支持，也可以很方便地使用软件手动翻转电平来实现通信，比如之前51单片机里，那个单片机就没有I2C的硬件外设，但是同样不影响51单片机进行软件模拟的I2C通信，异步时序的好处就是省一根时钟线，节省资源，缺点就是对时间要求严格，对硬件电路的依赖比较严重，同步时序的好处就是，反过来，对时间要求不严格，对硬件电路不怎么依赖，在一些低端单片机，没有硬件资源的情况下，也很容易使用软件来模拟时序，缺点就是多一根时钟线，这就是同步和异步的区别，所以需要一个同步的协议。

通过通信线，实现单片机读写外挂模块寄存器的功能，其中至少要实现，在指定的位置写寄存器，和在指定的位置读寄存器这两个功能。实现了读写寄存器，就是实现了对这个外挂模块的完全控制。

MPU6050、OLED、AT24C02、DS3231
同步的时序，降低对硬件的依赖，同时同步的时序稳定性也比异步时序更高，然后只有一根SDA数据线，满足了大公司提出的要求1，变全双工为半双工，一根线兼具发送和接收，最大化利用资源，带数据应答，支持挂载多个设备。
在总线冲突中，I2C协议会进行仲裁，仲裁胜利的一方取得总线控制权，失败的一方自动变为从机，当然时钟线也是有主机控制的，所以在多主机的模型下，还要进行时钟同步，多主机的情况下，协议是比较复杂的。

这是一个一主多从的模型，左边CPU就我我们的单片机，作为总线的主机，主机的权利很大，包括，对SCL线的完全控制，任何时候都是主机完全掌握SCL线，另外在空闲状态下，主机可以主动发起对SDA的控制， 只有在从机发送数据和从机应答的时候，主机才会转交SDA的控制权给从机，这就是主机的权利；
下面是一系列被控IC，也就是挂载I2C总线上了从机，这些从机可以是姿态传感器、OLED、存储器、时钟模块等等，从机的权利比较小，对于SCL时钟线，在任何时刻都只能被动的读取， 从机不允许控制SCL线， 对于SDA数据线，从机不允许主动发起对SDA的控制，只有在主机发送读取从机的命令后，或者从机应答的时候，从机才能短暂地取得SDA的控制权，这就是一主多从模型中协议的规定；
看接线，所有I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起；如何规定每个设备SCL和SDA的输入输出模式呢，SCL应该好规定，因为现在是一主多从，主机拥有SCL的绝对控制权，所以主机的SCL可以配置成推挽输出，所有从机的SCL都配置成浮空输入或者上拉输入，数据流向是，主机发送，所有从机接收，但是到SDA线这里，就比较麻烦了，因为这是半双工的协议，所以主机的SDA在发送的时候是输出，在接收的时候是输入，同样从机的SDA也会在输入和输出之间反复切换，如果你能协调好输入输出的切换时间，也没问题，不然极有可能发生两个引脚同时处于输出的状态，如果这时又刚好是一个输出高电平，一个输出低电平，那这个状态就是电源短路，这个状态是要极力避免的，所以为了避免总线协议没协调好导致电源短路这个问题，I2C的设计是，禁止所有设备输出强上拉的高电平，采用外置弱上拉电阻加开漏输出的电路结构。

首先，引脚进来，都可以通过一个数据缓冲器或者是施密特触发器，进行输入，因为输入对电路没有任何影响，所以任何设备在任何时刻都是可以输入的，但是在输出的这部分，采用的是开漏输出的配置；
正常的推挽输出是这样的，所以是强上拉和强下拉的模式：
开漏输出：就是去掉上面的开关管，输出低电平时，下管导通，是强下拉，输出高电平时，下管断开，但是没有上管了，此时引脚处于浮空啥的状态，这就是开漏输出。
输出低电平，这个开关管导通，引脚直接接地，是强下拉，输出高电平，这个开关管断开，引脚什么都不接，处于浮空状态，这样的话，所有的设备都只能输出低电平而不能输出高电平，为了避免高电平造成的引脚浮空，这时就需要在总线外面，SCL和SDA各外置一个上拉电阻，这时一个通过电阻拉高到高电平的，所以这是一个弱上拉，用我们之前讲的弹簧和杆子的模型来解释就是，SCL或SDA就是一根杆子，为了防止有人向上推杆子，有人向下拉杆子，造成冲突，我们就规定，所有的人，不准向上推杆子，只能选择向下拉或者放手，然后我们再外置一个弹簧向上拉，你要输出低电平，就往下拽，这根弹簧肯定拽不赢你，所以弹簧被拉伸，杆子处于低电平状态，你要输出高电平，就放手，杆子在弹簧的拉力下，回弹到高电平，这就是一个弱上拉的高电平，但是完全不影响数据传输，这样做有什么好处：第一，完全杜绝了电源短路现象，保证电路的安全，你看所有人无论怎么拉杆子或者放手，杆子都不会处于一个被同事强拉和强推的状态，即使有多个人同时向下拉杆子，也没问题，第二，避免了引脚模式的频繁切换，开漏加上弱上拉的模式，同时兼具了输入和输出的功能，你要是想输出，就去拉杆子或放手，操作杆子变化就行了，你要是相输入，就直接放手，然后观察杆子高低就行了，因为开漏模式下，输出高电平就相当于断开引脚，所以在输入之前，可以直接输出高电平，不需要再切换成输入模式了，第三就是，这个模式会有一个“线与”的现象，就是只要有任意一个或多个设备输出低电平，总线就处于低电平，只有所用设备都输出高电平，总线才是高电平，I2C可以利用这个点了特性，执行多主机模式下的时钟同步和总线仲裁，所以SCL虽然在一主多从模式下可以用推挽输出，但是他仍然使用了开漏加上上拉输出的模式，因为在多主机模式下会利用这个特性，以上就是I2C的硬件电路设计。

二、I2C软件

软件：时序

在I2C总线处于空闲状态时，SCL和SDA都处于高电平状态，也就是没有任何一个设备去碰SCL和SDA，SCL和SDA由外挂的上拉电阻拉高至高电平，总线处于平静的高电平状态，当主机需要进行数据收发时，首先就要打破总线的宁静，产生一个起始条件，这个起始条件就是，SCL处于高电平不去动它，然后SDA拽下来，产生一个下降沿，当从机捕获到这个SCL高电平，SDA下降沿信号时，就会进行自身的复位，等待主机的召唤，然后在SDA下降沿之后，主机要再把SCL拽下来，拽下来SCL，一方面是占用这个总线，另一方面也是为了方便我们这些基本单元的拼接，就是之后我们会保证，除了起始和终止条件，每个时序单元的SCL都是以低电平开始，低电平结束，这样这些单元拼接起来，SCL才能续得上；

终止条件是SCL高电平期间SDA从低电平切换到高电平：也就是SCL先放手，回弹到高电平，SDA再放手，回弹高电平，产生一个上升沿，这个上升沿触发终止条件，同时终止条件之后，SCL和SDA都是高电平，回归到最初的平静状态，这个起始条件和终止条件就类似串口时序里的起始位和停止位，一个完整的数据帧，总是以起始条件开始，终止条件结束，另外，其实和终止，都是由主机产生的，从机不允许产生起始和终止，所以在总线空闲状态时，从机必须始终双手放开，不允许主动跳出来，去碰总线，如果允许的话，那就是多主机模型了；

SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上（高位先行），然后释放SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可发送一个字节。起始条件后，第一个字节，也必须是主机发送的，主机如何发送呢，就是最开始，SCL低电平，主机如果想发送0，就拉低SDA到低电平，如果想发送1，就放手，SDA回弹到高电平，在SCL低电平期间允许改变SDA的电平，当这一位放好之后，主机就松手时钟线，SCL回弹到高电平，在高电平期间，是从机读取SDA的时候，所以高电平期间，SDA不允许变化，SCL处于高电平之后，从机需要尽快地读取SDA,一般都是在上升沿这个时刻，从机就已经读取完成了，因为时钟是主机控制的，从机并不知道什么时候就会产生下降沿了，你从机要是磨磨唧唧的，主机可不会等你的，所以从机在上升沿时，就会把数据读走，主机在放手SCL一段时间后，就可以继续拉低SCL，传输下一位了，主机也需要在SCL下降沿之后尽快把数据放在SDA上，但是主机有时钟的控制权，所以主机并不需要这么着急，只需要在低电平的任意时刻把数据放在SDA上就行了，晚点也没关系，数据放完之后，主机再松手SCL，SCL高电平，从机读取这一位；主机拉低SCL，把数据放在SDA上，主机松开SCL，从机读取SDA的数据，在SCL的同步下，依次进行主机发送和从机接收，循环8次，就发了8位数据，也就是一个字节，另外注意，这里是高位先行，所以第一位是一个字节的最高位B7（和串口不同）;如果突然暂停，SCL和SDA电平都暂停变化，传输也完全暂停，等中断结束之后，主机回来继续操作，传输仍然不会出问题，这就是同步时序的好处，最后就是，由于这整个时序是主机发送一个字节， 所以在这个单元里，SCL和SDA全程都由主机掌控，从机只能被动读取，这就是发送一个字节的时序；

接收一个字节：SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位先行），然后释放SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可接收一个字节（主机在接收之前，需要释放SDA）。
主机在接收之前，需要释放SDA，释放SDA起始就相当于切换成输入模式，或者这样来理解，所有设备包括主机都始终处于输入模式，当主机需要发送的时候，就可以主动去拉低SDA,而主机在被动接受的时候，就必须先释放SDA,不要去动它，以免影响别人发送，因为总线是线与的特征，任何一个设备拉低了，总线就是低电平，如果你接受的时候，还拽着SDA不放手，那别人无论发什么数据，总线都始终是低电平，你自己给它拽着不放，还让别人怎么发送呢，所以主机在接收之前，需要释放SDA，从流程上来看，接收一个字节和发送一个字节是非常相似的，区别就是发送一个字节是，低电平主机放数据，高电平从机读数据；而接受一个字节是：低电平从机放数据，高电平主机读数据；然后看一下下面的时序，和上面基本一样，区别就是SDA线，主机在接收之前要释放SDA，然后这时从机就取得了SDA的控制权，从机需要发送0，就把SDA拉低，从机需要发送1，就放手，SDA回弹高电平，然后同样的，低电平变换数据，高电平读取数据，这里实线部分便是主机控制的电平，虚线部分表示从机控制的电平，SCL由主机控制，SDA主机在接收前要释放，交由从机控制，之后还是一样，因为SCL时钟是由主机控制的，所以从机的数据变换基本上都是贴着SCL下降沿进行的，而主机可以在SCL高电平的任意时刻读取，这就是接收一个字节的时序。

首先应答机制分为发送应答和接受应答，它们的时序分别和发送一个字节、接收一个字节的其中一位是相同的，你可以理解为发送一位和接收一位，这一位就用来作为应答。
首先是发送应答，是主机在接收完一个字节之后，在下一个时钟发送一位数据，数据0表示应答，数据1表示非应答；
然后是接受应答：主机在发送完一个字节之后，在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，数据0表示应答，数据1表示非应答（主机在接收之前，需要释放SDA），我们在调用发送一个字节之后，就要紧跟着调用接收应答的时序，用来判断从机有没有收到刚才给它的数据，如果从机收到了，那在应答位这里，主机释放SDA的时候，从机就应该瞬间把SDA拉下来，然后在SCL高电平期间，主机读取应答位，如果应答位为0，就说明从机确实收到了，这个场景就是，主机发送一个字节，然后说，有没有人收到呀，我现在把SDA放手了，如果有人收到的话，你就把SDA拽下来，然后主机高电平读取数据，发现，确实有人给它拽下来了，那就说明有人收到了，如果主机发现，我松手了，结果这个SDA就跟着回弹到高电平了，那就说明没有人回应我，刚发的一个字节可能没人收到，或者它收到了，但是没给我回应，这就是发送一个字节，接收应答的流程，同理，在接收一个字节后，我们也要给从机发送一个应答位，发送应答的目的是告诉从机，你是不是还有继续发，如果从机发送一个数据后，得到了主机的应答，那从机就还会继续发送，如果从机没得到主机的应答，那从机就会认为，我发送了一个数据，但是主机不理我，可能主机不想要了吧，这时从机就会乖乖地释放SDA，交出SDA的控制权，防止干扰主机之后的操作，这就是应答位的执行逻辑，好，那到这里，我们I2C的6块拼图就已经集齐了，分别是，起始条件，终止条件，发送一个字节，接受一个字节，发送应答和接受应答。接下来，我们就来拼接这些基本单元，组成一个完整的数据帧，I2C的完整时序，主要有指定地址写，当前地址读和指定地址读这三种。

我们这个I2C是一主多从的模型，主机可以访问总线上的任何一个设备，那如何来发出指令，来确定要访问的是那个设备呢，这就需要把每个从设备都确定一个唯一的设备地址，从机设备地址就相当于每个设备的名字，主机在起始条件之后，要先发送一个字节叫一下从机名字，所有从机都回收到第一个字节，和自己的名字进行比较，如果不一样，则认为主机没有叫我，之后的时序我就不管了，如果一样，就说明，主机现在在叫我，那我就相应之后主机的读写操作，在同一条I2C总线里，挂载的每个设备地址必须不一样，否则，主机叫一个地址，有多个设备都响应，那不就乱套了，从机设备地址，在I2C协议标准里分为7位地址和10位地址，我们目前只讲了7位地址的模式，因为7位地址比较简单而且应用范围最广，
那在每个I2C设备出厂时，厂商都会为它分配一个7位的地址，这个地址具体是什么，可以在芯片手册里找到，比如我们MPU6050这个芯片的7位地址是1101 000，之前学习的AT24C02的7位地址是1010 000一般不同型号的芯片地址都是不同的，相同型号的芯片地址都是一样的，那如果有相同的芯片挂载在同一条总线上怎么办呢，这就需要用到地址中的可变部分了，一般器件地址的最后几位是可以在电路中改变的，比如MPU6050地址的最后一位，就可以由这个板子上的AD0引脚确定，这个引脚接低电平，那它的地址就是1101 000，如果接高电平，那他的地址就是1101 0001，比如AT24C02地址的最后三位，都可以分别由这个板子上的A0、A1、A2引脚确定，一般I2C的从机设备地址，高位都是由厂商确定的，低位可以由引脚来灵活切换，这样，即使相同型号的芯片，挂载在同一个总线上，也可以通过切换地址低位的方式，保证每个设备的地址都不一样，这就是I2C设备的从机地址，然后看一下I2C的时序：

指定地址写：完成的任务是，对于指定设备，指定设备，通过Slave Address，从机地址来确定，在指定地址下，这个指定地址就是某个设备内部的Reg Address，寄存器地址，写入指定数据，就是要在这个寄存器中写入Data数据，然后看一下下面的时序，这个时序是我在示波器下实际抓拍到的波形，大家也可以用逻辑分析仪抓这个波形，而且逻辑分析仪还自带协议解析的功能，还是非常方便的，在这里，上面的线是SCL，下面的线是SDA,空闲状态，它俩都死高电平，然后主机需要给从机写入数据的时候，首先，SCL高电平期间，拉低SDA,产生起始条件（Start，S）,在起始条件之后，紧跟着的时序，必须是发送一个字节的时序，字节的内容，必须是从机地址+读写位，正好从机地址是7位，读写位是1位，加起来是一个字节8位，发送从机地址，就是确定通信的对象，发送读写位，就是确定我接下来要写入还是读出，具体发送的时候呢，在这里，低电平期间，SDA变换数据，高电平期间，从机读取SDA,这里我用绿色的线，来标明了从机读到的数据。第一个数据表示，高7位，表示从机地址，1101 000，最后一位0，表示是写，1表示，之后的时序主机要进行读出操作。然后跟着的单元，就得是接收从机的应答位（Receive Ack），在这个时刻，主机要释放SDA,所以单看主机的波形，应该是这样，释放SDA之后，引脚电平回弹到高电平，但是根据协议规定，从机要在这个位拉低SDA，所以单看从机的波形，应该是这样，该应答的时候，从机立刻拽住SDA,然后应答结束之后，从机再放开SDA,现在综合两者的波形，结合线与的特性，在主机释放SDA，由于SDA也被从机拽住了，所以主机松手后，SDA并没有回弹高电平，这个过程，就代表从机产生了应答，最终高电平期间，主机读取SDA，发现是0，就说明，我进行寻址，有人给我应答了，传输没问题，如果主机读取SDA，发现是1，就说明，我进行寻址，应答期间，我松手了，但是没人拽住它，也没用人给我应答，那就直接产生停止条件吧，并提示一些信息，这就是应答位，这个上升沿，就是应答位结束后，从机释放SDA产生的，从机交出了SDA的控制权，因为从机要在低电平尽快变换数据，所以这个上升沿和SCL下降沿，几乎是同时发生的，然后继续往后，由于之前我们读写位给了0，所以应答结束后，我们要继续发送一个字节，同样的时序再来一遍，第二个字节，就可以送到指定设备的内部了，就表示，我要在0x19地址下，写入0x AA，最后是接收应答位，如果主机不需要继续传输了，就可以产生停止条件，在停止条件之前，先拉低SDA，为后续SDA的上升沿做准备，然后释放SCL，再释放SDA,这样就产生了SCL高电平期间，SDA的上升沿，这样一个完整的数据帧就拼接完成了；

从机应答之后，从这里开始数据的传输方向就要反过来了，因为刚才主机发了读的指令，所以这之后，主机就不能继续发送了，要把SDA的控制权交给从机，主机调用接收一个字节的时序，进行接收操作，然后到这一块，从机就得到了主机的允许，可以在SCL低电平期间写入SDA，然后主机在SCL高电平期间读取SDA,那最终，主机在SCL高电平期间依次读取8位，就接受到了从机发送的一个字节数据，0000 1111，那这个0x 0F是从哪个寄存器色数据呢，可以看到，在读的时序中，I2C协议的规定是，主机进行寻址时，一但读写标志位给1了，下一个字节就要立马转为读的时序，所以主机还来不及指定，我想要读哪个寄存器，就得开始接收了，所以这里就没有指定地址这个环节，那主机并没有指定寄存器的地址。

从机到低该发那个寄存器的数据呢，这就需要用到我们上面说的当前地址指针了，在从机中，所有的寄存器被分配到了一个线性区域中， 并且有单独的指针变量，指示着其中一个寄存器，这个指针上电默认，一般指向0地址，并且，每写入一个字节和读取一个字节后，这个指针就会自动自增一次，移动到下一个位置，那么在调用当前地址读的时序时，主机没有指定要读那个地址，从机就会返回当前指针指向的寄存器的值，那假设，我刚刚调用了这个指定地址写的时序，在0x19的位置写入了0xAA，那么指针就会+1，移动到0x1A的位置，我再调用这个当前读的时序，返回的就是0x1A地址下的值，如果再调用一次呢，返回的就是0x1B地址下的值，这就是当前地址读时序的操作逻辑。由于当前地址读并不能指定读的地址，所以这个时序用的不是很多。

对于指定设备（Slave Address），在指定地址（Reg Address）下，读取从机数据（Data），那这个时序为什么能指定读的地址呢，前面的部分是指定地址写，后面的部分是当前地址读，
因为刚才制定了地址，所以再调用当前地址读，两者加在一起就是指定地址读了，所以，指定地址读的时序会复杂一些；
首先是起始条件，然后发送一个字节，进行寻址，这里指定从机地址是1101 0000，读写标志位是0，代表我要进行写的操作，进过从机应答之后，再发送一个字节，第二个字节，用来指定地址，这个数据就写入到了从机的地址指针里了，也就是说，从机接收到这个数据之后，它的寄存器指针就指向了0x19这个位置，之后，我们要写入的数据，不给它发，而是直接再来一个起始条件，这个SR（Start Repeat）的意思就是重复起始条件，相当于另起一个时序，因为制定读写标志位只能是跟着起始条件的第一个字节，所以如果想切换读写方向，只能再来个起始条件，然后起始条件后，重新寻址并且指定读写标志位，此时读写标志位是1，代表我要开始读了，接着主机接收一个字节，这个字节是不是就是0x19,地址下的数据，这就是指定地址读，另外在这里，你也可以加一个停止条件，这样也行，这样的话，就是两个完整的时序了，先起始，写入地址，停止，因为写入的地址会存在地址指针里面，所以这个地址并不会因为时序的停止而消失，我们就可以再起始，读当前位置，停止，这样两条时序也可以完成任务，但是I2C协议规定的符合格式是一整个数据帧，就是先起始，再重复起始，再停止，相当于把两条时序拼接在一条了，这就是3个I2C完整时序的介绍了。

现在介绍的：指定地址写，只是写一个字节，当前地址读和指定地址读，也都是读一个字节，那进阶版本就是指定地址读多个字节，当前地址读多个字节，和指定地址读多个字节，时序上和这些都非常相似，只需要增加一些小细节就行：在这里，指定地址，然后写入一个字节，如果你只想写一个字节，那就停止，就行了，如果你想写多个字节，就可以把最后一部分，多重复几次，比如这里，重复三遍发送一个字节和接受应答， 这样第一个数据就写入到了指定地址0x19的位置，然后不要忘了刚才说的，写入一次数据后，地址指针会自动加1，变成0X1A，所以这第二个数据就写入到了0x1A的位置，同理第三个数据就写入的是0x1B的位置，这样这个时序就进阶为在指定的位置开始，按顺序连续写入多个字节，比如你需要连续写入多个寄存器，就可以考虑这样来操作，这样在一条数据帧里，就可以同时写入多个字节，执行效率比较高，然后同理，当前位置读和指定位置读，也可以多次执行这最后一部分时序，由于地址指针在读后也会自增，所以这样就可以连续读出一片区域的寄存器，效率也会非常高。

如果你只想读一个字节就停止的话，在读完一个字节之后，一定要给从机发个非应答，非应答就是该主机应答的时候，主机不把SDA拉低，从机读到SDA为1，就代表主机没有应答，从机收到非应答之后，就知道主机不想要继续了，从机就会释放总线，把SDA控制器交还给主机，如果主机读完仍然给从机应答了，从机就会认为主机还想要数据，就会继续发送下一个数据，而这时，主机如果想产生停止条件，SDA可能就会因为从机被拽住了，而不能正常弹回高电平，这个注意一下，如果主机想连续读多个字节，就需要在最后一个字节给非应答，而之前的所用字节都要给应答，简单来说就是主机给应答 ，从机就会继续发，主机给非应答了，从机就不会再发了，交出SDA的控制权，从机控制SDA发送一个字节的权利，开始于读写标志为去，结束于主机给应答为1，这就是主机给从机发送应答位的作用。

问题

总结

本节课主要是了I2C的协议内容，硬件的层面和软件的层面。