第一块：介绍协议规则，然后用软件模拟的形式来实现协议，
第二块：介绍STM32的IIC外设，然后用硬件来实现协议

因为IIC是同步时序的额，软件模拟协议也非常方便，像我们单片机一样，外挂芯片里的众多外设也是通过读写寄存器来控制运行的，寄存器本身也是存储器的一种，，这个芯片多有的寄存器也是都被分配到了一个线性的存储空间，如果我们想要读写寄存器来控制硬件电路，我们就至少需要定义两个字节数据，一个字节是要读写哪个寄存器，也就是寄存器的地址，另一个地址就是这恶鬼地址下寄存器存的内容，写入内容就是控制电路，读出内容就是获取电路的状态，这整个流程和单片机CPU操作外设的原理一样的，单片机读写自己的寄存器可以通过内部的数据总线来实现，直接用指针就可以了，不需要我们操心，但是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，把两个芯片合为一体，那可能不太实现，所以现在大公司找到你，要求你给他设计一种通信协议，在单片机和外部模块连接少量几根线，实现单片机读写外部模块寄存器的功能。

异步时序在单片机运行过程中，单片机有事进入中断了，时序能不能暂停一下，接收方不知道可能导致数据出错，异步时序非常依赖硬件外设的支持。
同步时序能极大的降低单片机对硬件电路的依赖，即使没有硬件电路的支持，也可以很方便的用软件手动反转电平来实现通信，比如软件模拟IIC。如果设计能实现项目要求，符合电路原理，性能和稳定性好，如果能有大公司帮忙推广，得到了广泛认可，那以后学习的就是自己设计的通信协议了。
至少要实现在指定位置读寄存器和写寄存器，这两个功能，

单片机作为主机，主导IIC总线的运行，挂载在IIC总线的所有外部模块都是从机，从机只有被主机点名之后才能控制IIC总线，不能在未经允许的情况下碰IIC，防止冲突，这就像是在教室里，老师是主机主导课堂的运行，所有从机可以被动地听老师讲课，但是从机只有在被老师点名之后才能说话，我们使用IIC的绝大多数场景都是一主多从的形式，多主多从的模型在总线任何一个模块都可以主动跳出来，说接下来我就是主机，你们都得听我的，，这就像是在教室里，老师正在讲课，突然有个学生站起来说，老师打断一下，接下来让我说，所有同学听我指挥，这时就相当于发生了总线冲突，仲裁胜利的一方获取总线控制权，失败的一方自动变回从机，当然由于时钟线也是由主机控制的，所以多主机的模型下，还要进行时钟同步，多主机的情况下，协议是比较复杂的，感兴趣自行了解，

一般使用一主多从。
作为一个通信协议，必须要在硬件和软件上，都作出规定，硬件上就是电路应该如何连接，端口的输入输出模式都是什么样的，时序如何定义，字节如何传输，高位先行还是低位先行，一个完整的时序由哪些部分构成，硬件的规定和软件的规定配合起来，就是一个完整的通信协议。

任何时候，都是主机完全掌控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，这就是主机的权力

从机不允许主动发起对SDA的控制，只有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。
单主机模式下，其实SCL设置成推挽输出没问题。但是仍然采用了开漏加上拉输出的模式，因为多主机模式下会利用这个特征。

通过一个数据缓冲器或者施密特触发器，进行输入。

IIC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，由外挂的上拉电阻拉高至高电平。当主机需要进行数据收发时，首先要打破总线的宁静，产生一个其实条件，把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。然后再SDA下降沿之后，主机要把SCL拽下来，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，这些单元拼接起来，SCL才能续的上，SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平，也就是这样，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面的起始位和停止位，，一个完整的数据帧，总是以起始条件开始，终止条件结束，。起始和终止，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，

起始条件之后，第一个字节，也必须时主机发送的，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电平，当这一个放好之后，主机就松手时钟线，SCL回弹到高电平，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，从机需要尽快地读取SDA，一般都是在上升沿的时刻，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会产生下降沿，你从机要是磨磨唧唧，主机可不会等你，所以从机在上升沿的时候，就会立刻把数据读走，那主机在放手SCL一段时间后，就饿可以继续拉低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，但是主机有时钟的主导权，所以主机并不需要那么着急，只需要在低电平的任意时刻把数据放在SDA上就行了，数据放完之后，主机再松手SCL，SCL高电平，就这样的流程。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此，就发送了8位数据，也就是一个字节，所以第一位是一个字节的最高位B7，最后发送最低位B0，串口时序是低位先行，IIC是高位先行，。
另外，由于这里有时钟线进行同步，所以如果主机一个字节发送一半，突然中断了，不操作SCL和SDA了，那时序就会在终端位置不断拉长，SCL和SDA电平都暂停变化，等中断结束，主机回来继续操作。传输仍然不会出现问题，这就是同步时序的好处。由于整个时序就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，

SDA实线部分是主机控制的电平，虚线部分是从机控制的电平，SCL全程由主机控制，SDA在主机接受前要释放，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。

应答机制分为发送应答和接收应答，分别和发送一个字节，接收一个字节的其中一位是相同的，可以理解为发送一位和接收一位，这一位就用来作为应答，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，。
是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，。
然后同样，主机在接收之前，需要释放SDA，这个意思就是当我们在调用发送一个字节之后