I2C基础知识参考：

嵌入式常见接口协议总结_路溪非溪的博客-CSDN博客

电路图

扩展的I2C接口，可以连接支持I2C的设备。常见于传感器等。

参考手册

目前大部分MCU都带有IIC总线接口，STM32F1也不例外。但是这里我们不使用STM32F1的硬件IIC，而是通过软件模拟。原因是ST为了规避飞利浦IIC专利问题，将STM32的硬件IIC设计的比较复杂，且稳定性不怎么好。
用软件模拟IIC，最大的好处就是方便移植， 同一个代码兼容所有MCU，任何一个单片机只要有IO口，就可以很快的移植过去，而且不需要特定的IO口。而硬件IIC，则换一款 MCU，基本上就得重新搞一次，移植是比较麻烦的，这是我们推荐使用软件模拟IIC的另外一个原因。

自行阅读参考手册，大概了解下STM32的IIC。

此处通过SHT30的使用来学习IIC协议。

电路图如下：

注意，这里的引脚连接没有连到硬件IIC上。

所以，就算想用硬件IIC也用不起来。

STN30

STN30是一款温湿度传感器芯片，关键性能如下：

Wide supply voltage range, from 2.4 to 5.5 V

I2C Interface with communication speeds up to 1MHz and two user selectable addresses Typical accuracy of 2%RH and 0.3°C

The sensor shows best performance when operated within recommended normal temperature and humidity range of 5 – 60 °C and 20 – 80 %RH

饮片引脚如下：

 

设备地址：

上面的原理图中，ADDR接了地，所以这里的地址是0x44.

为了提高准确度，该芯片采用多次测量取均值的策略。所以，当重复度越高的时候，所用的时间会越长。

更多自行阅读手册。

GPIO配置

因为是用软件I2C，所以只用配置对应的两个GPIO口，即PG11和PG12。

要注意的一点是：

我们在配置时，需要将端口配置成输出或者输入，但是，在I2C工作过程中，既需要输出，又需要输入，通过半双工来完成整个过程。

那怎么办呢？怎么能让一个IO口既是输出也是输入呢？

当引脚配置成输出，并且是开漏模式时，引脚对输入的数据也能进行读取。

不过，读取时需要先输出一个高电平，关闭内部的NMOS管，才能作为输入使用。

这就是STM32的准双向口。

关键代码

I2C.c

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "MyApplication.h"/* Private define-------------------------------------------------------------*/
//置位与清零SCL管脚
#define	SET_SCL	HAL_GPIO_WritePin(SHT30_SCL_GPIO_Port,SHT30_SCL_Pin,GPIO_PIN_SET) 
#define	CLR_SCL	HAL_GPIO_WritePin(SHT30_SCL_GPIO_Port,SHT30_SCL_Pin,GPIO_PIN_RESET)
//置位与清零SDA管脚
#define	SET_SDA	HAL_GPIO_WritePin(SHT30_SDA_GPIO_Port,SHT30_SDA_Pin,GPIO_PIN_SET)
#define	CLR_SDA	HAL_GPIO_WritePin(SHT30_SDA_GPIO_Port,SHT30_SDA_Pin,GPIO_PIN_RESET)
//读SDA管脚状态
#define READ_SDA	HAL_GPIO_ReadPin(SHT30_SDA_GPIO_Port,SHT30_SDA_Pin)/* Private variables----------------------------------------------------------*/
void Init(void);  //I2C初始化
void Start(void); //I2C起始信号
void Stop(void);  //I2C停止信号
ACK_Value_t Write_Byte(uint8_t);      //I2C写字节
uint8_t     Read_Byte (ACK_Value_t);  //I2C读字节/* Public variables-----------------------------------------------------------*/
I2C_Soft_t I2C_Soft = 
{Init,Start,Stop,Write_Byte,Read_Byte
};/* Private function prototypes------------------------------------------------*/      
static void I2C_Delay_us(uint8_t);/** @name   Init* @brief  I2C初始化* @param  None* @retval None      
*/
static void Init(void)
{SET_SCL;SET_SDA;
}/** @name   Start* @brief  I2C起始信号* @param  None* @retval None      
*/
static void Start(void)
{//SCL为高电平，SDA的下降沿为I2C起始信号SET_SDA;SET_SCL;I2C_Delay_us(1);CLR_SDA;I2C_Delay_us(10);CLR_SCL;I2C_Delay_us(1);
}/** @name   Stop* @brief  I2C停止信号* @param  None* @retval None      
*/
static void Stop(void)
{//SCL为高电平，SDA的上升沿为I2C停止信号CLR_SDA;SET_SCL;I2C_Delay_us(1);I2C_Delay_us(10);SET_SDA;
}/** @name   Write_Byte* @brief  I2C写字节* @param  WR_Byte -> 待写入数据* @retval ACK_Value_t -> 从机应答值      
*/
static ACK_Value_t Write_Byte(uint8_t WR_Byte)
{uint8_t i;ACK_Value_t  ACK_Rspond;//SCL为低电平时，SDA准备数据,接着SCL为高电平，读取SDA数据//数据按8位传输，高位在前，利用for循环逐个接收for(i=0;i<8;i++){//SCL清零，主机SDA准备数据CLR_SCL;I2C_Delay_us(1);if((WR_Byte&BIT7) == BIT7){SET_SDA;}else{CLR_SDA;}I2C_Delay_us(1);//SCL置高，传输数据SET_SCL;I2C_Delay_us(10);//准备发送下一比特位WR_Byte <<= 1;}CLR_SCL;	//释放SDA，等待从机应答SET_SDA;I2C_Delay_us(1);SET_SCL;I2C_Delay_us(10);ACK_Rspond = (ACK_Value_t)READ_SDA;CLR_SCL;I2C_Delay_us(1);//返回从机的应答信号return ACK_Rspond;
}/** @name   Write_Byte* @brief  I2C写字节* @param  ACK_Value -> 主机回应值* @retval 从机返回值      
*/
static uint8_t Read_Byte(ACK_Value_t ACK_Value)
{uint8_t RD_Byte = 0,i;接收数据//SCL为低电平时，SDA准备数据,接着SCL为高电平，读取SDA数据//数据按8位传输，高位在前，利用for循环逐个接收for(i=0;i<8;i++){//准备接收下一比特位RD_Byte <<= 1;//SCL清零，从机SDA准备数据CLR_SCL;I2C_Delay_us(10);//SCL置高，获取数据SET_SCL;I2C_Delay_us(10);	RD_Byte |= READ_SDA;		}//SCL清零，主机准备应答信号CLR_SCL;I2C_Delay_us(1);//主机发送应答信号	if(ACK_Value == ACK){CLR_SDA;}else{SET_SDA;	}	I2C_Delay_us(1);SET_SCL; 	I2C_Delay_us(10);//Note://释放SDA数据线//SCL先清零，再释放SDA，防止连续传输数据时，从机错将SDA释放信号当成NACk信号CLR_SCL;SET_SDA; 	I2C_Delay_us(1);//返回数据return RD_Byte;
}/** @name   I2C_Delay* @brief  I2C延时* @param  None* @retval None      
*/
static void I2C_Delay_us(uint8_t us)
{uint8_t i = 0;//通过示波器测量进行校准while(us--){for(i=0;i<7;i++);}
}
/********************************************************End Of File
********************************************************/

SHT30.c

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "MyApplication.h"/* Private define-------------------------------------------------------------*//* Private variables----------------------------------------------------------*/
void Measure_Period_Mode(void);  //周期测量模式/* Public variables-----------------------------------------------------------*/
SHT30_t SHT30 = 
{0.0,0,Measure_Period_Mode
};/* Private function prototypes------------------------------------------------*/      
static uint8_t CRC_8(uint8_t *,uint8_t);/** @name   Measure_Period_Mode* @brief  周期测量模式* @param  None* @retval None      
*/
static void Measure_Period_Mode(void)
{uint8_t   temp_array[6] = {0};uint16_t  temp_uint     = 0;float     temp_float    = 0;//启动周期性测量I2C_Soft.Start();I2C_Soft.Write_Byte(SHT30_ADDR & Write_CMD);I2C_Soft.Write_Byte(0x27); //High repeat , mps = 10I2C_Soft.Write_Byte(0x37);Timer6.SHT30_Measure_Timeout = 0;//发送接收数据命令do{		if(Timer6.SHT30_Measure_Timeout >= TIMER6_2S) //2s内没获取到数据，退出等待break;I2C_Soft.Start();I2C_Soft.Write_Byte(SHT30_ADDR & Write_CMD);I2C_Soft.Write_Byte(0xE0);I2C_Soft.Write_Byte(0x00);I2C_Soft.Start();}while(I2C_Soft.Write_Byte(SHT30_ADDR | Read_CMD) ==NACK);//开始接收测量数据，并计算if(Timer6.SHT30_Measure_Timeout < TIMER6_2S){temp_array[0] = I2C_Soft.Read_Byte(ACK);temp_array[1] = I2C_Soft.Read_Byte(ACK);temp_array[2] = I2C_Soft.Read_Byte(ACK);temp_array[3] = I2C_Soft.Read_Byte(ACK);temp_array[4] = I2C_Soft.Read_Byte(ACK);temp_array[5] = I2C_Soft.Read_Byte(NACK);I2C_Soft.Stop();//计算温度,精度0.1if(CRC_8(temp_array,2) == temp_array[2]) //CRC-8 校验{temp_uint         = temp_array[0]*256+temp_array[1];temp_float        = ((float)temp_uint)*0.267032-4500;SHT30.fTemperature = temp_float*0.01;}//计算湿度，精度1%RHif(CRC_8(&temp_array[3],2) == temp_array[5]) //CRC-8 校验{temp_uint      = temp_array[3]*256+temp_array[4];temp_float     = ((float)temp_uint)*0.152590;temp_float     = temp_float*0.01;SHT30.ucHumidity = (unsigned char)temp_float;  }}
}/** @name   CRC_8* @brief  CRC-8校验* @param  Crc_ptr -> 校验数据首地址LEN     -> 校验数据长度* @retval CRC_Value -> 校验值      
*/
static uint8_t CRC_8(uint8_t *Crc_ptr,uint8_t LEN)
{uint8_t CRC_Value = 0xFF;uint8_t i = 0,j = 0;for(i=0;i