以按键驱动为例进行说明，用阻塞的方式打开按键驱动文件/dev/buttons，应用程序使用read()函数来读取按键的键值。这样做的效果是：如果有按键按下了，调用该read()函数的进程，就成功读取到数据，应用程序得到继续执行；倘若没有按键按下，则要一直处于休眠状态，等待这有按键按下这样的事件发生。

这种功能在一些场合是适用的，但是并不能满足我们所有的需要，有时我们需要一个时间节点。倘若没有按键按下，那么超过多少时间之后，也要返回超时错误信息，进程能够继续得到执行，而不是没有按键按下，就永远休眠。这种例子其实还有很多，比方说两人相亲，男方等待女方给个确定相处的信，男方不可能因为女方不给信，就永远等待下去，双方需要一个时间节点。这个时间节点，就是说超过这个时间之后，不能再等了，程序还要继续运行，需要采取其他的行动来解决问题。

      单片机编程，等待IIC设备一个事件的发生，如果在允许的时间内发生了就返回1（SUCCESS），否则返回0（ERROR）。

，如果在限定的时间内(CPU将100000减到0)，还没有成功写入，那么就将返回超时错误，页写函数也会返回写入失败的错误信息。之后，任务重新得到了运行。

      对于单片机这样通常单任务运行的状况，必须采取这样的措施。如果没有超时限制，那么程序将陷入死机，不能再继续运行。

     对于类似的场景，linux系统使用poll功能来解决这样的问题。而且，与上述单片机等待方式不同，linux系统再调用poll()函数时候，如果没有发生需要的事件，那么进程进入休眠。如果在限定的时间内得到需要的事件，那么成功返回，如果没有则返回超时错误信息。

     可见，等待期间将进程休眠，利用事件驱动来唤醒进程，将更能提高CPU的效率。下面，以一个应用例程来说明poll的应用程序使用方法：

       例程实现的功能是这样的：用poll()函数监测按键按下的事件，如果按下了就将键值打印出来；如果超过5S，还没有按键按下，就打印出超时信息。

fds         可以传递多个结构体，也就是说可以监测多个驱动设备所产生的事件，只要有一个产生了请求事件，就能立即返回

      上述代码展示了一个poll()函数功能，具体对应的底层驱动实现细节。利用这样的框架，我们可以写出类似驱动的poll功能。但是，这个框架很难理解，不知道为什么这样编写？为此，我们需要了解linux系统poll功能实现的机制。

     从应用程序调用poll()函数开始，一直到调用drivers_poll函数，期间的过程很复杂，捡主要的内容列出来：

      由此可见，我们的drivers_poll()函数，是系统在执行sys_poll()过程中的一个调用，调用的目的是“将进程挂接到等待队列下”和“返回事件类型mask”。当已经发生了请求事件，那么通过标记mask非0，if (do_pollfd(pfd, pt))判断为真，令count++，从而可以直接令poll()函数成功返回。如果还没有发生请求的事件，那么mask被标记为0，进程将通过函数poll_schedule_timeout()陷入休眠状态。一旦发生了请求的事件，因为之前已经将进程挂接到等待队列下，所以进程将被唤醒，重新执行drivers_poll()，而显然此时能够成功返回。

本系列教程将HAL库与STM32CubeMX结合在一起讲解，使您可以更快速的学会各个模块的使用

在之前的标准库中，STM32的硬件IIC非常复杂，更重要的是它并不稳定，所以都不推荐使用。

但是在我们的HAL库中，对硬件IIC做了全新的优化，使得之前软件IIC几百行代码，在HAL库中，只需要寥寥几行就可以完成 那么这篇文章将带你去感受下它的优异之处

这可能是目前关于STM32CubeMX的硬件iic 讲的最全面和详细的一篇文章之一了

通过本篇博客您将学到：

IIC(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由NXP（原PHILIPS）公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。多用于主控制器和从器件间的主从通信，在小数据量场合使用，传输距离短，任意时刻只能有一个主机等特性。

IIC一共有只有两个总线： 一条是双向的数据线ＳＤＡ，一条是串行时钟线ＳＣＬ

所有接到I2C总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。I2C总线上的每一个设备都对应一个唯一的地址。

关于IIC的讲解，已经单独整理了一篇文章：

《IIC原理超详细讲解—值得一看》。
如果对IIC还不是太了解的朋友请移步到这篇文章中

IIC起始信号和终止信号：

• 起始信号：SCL保持高电平，SDA由高电平变为低电平后，延时(>4.7us)，SCL变为低电平。

• 停止信号：SCL保持高电平。SDA由低电平变为高电平。

IIC信号在数据传输过程中，当SCL=1高电平时，数据线SDA必须保持稳定状态，不允许有电平跳变，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。

SCL=1时 数据线SDA的任何电平变换会看做是总线的起始信号或者停止信号。

也就是在IIC传输数据的过程中，SCL时钟线会频繁的转换电平，以保证数据的传输

每当主机向从机发送完一个字节的数据，主机总是需要等待从机给出一个应答信号，以确认从机是否成功接收到了数据，

应答信号：主机SCL拉高，读取从机SDA的电平，为低电平表示产生应答

应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ACK，简称应答位），表示接收器已经成功地接收了该字节；
应答信号为高电平时，规定为非应答位（NACK），一般表示接收器接收该字节没有成功。

每发送一个字节（8个bit）在一个字节传输的8个时钟后的第九个时钟期间，接收器接收数据后必须回一个ACK应答信号给发送器，这样才能进行数据传输。

应答出现在每一次主机完成8个数据位传输后紧跟着的时钟周期，低电平0表示应答，1表示非应答，

这里我们仅介绍基于AT24C02的IIC通信

24C02是一个2K Bit的串行EEPROM存储器（掉电不丢失），内部含有256个字节。在24C02里面有一个8字节的页写缓冲器。
WP：写保护引脚，接高电平只读，接地允许读和写

以看出对于不同大小的24Cxx，具有不同的从器件地址。由于24C02为2k容量，也就是说只需要参考图中第一行的内容：
AT24C设备地址为如下，前四位固定为1010，A2~A0为由管脚电平。AT24CXX EEPROM Board模块中默认为接地。所以A2~A0默认为000，最后一位表示读写操作。所以AT24Cxx的读地址为0xA1,写地址为0xA0。

写24C02的时候，从器件地址为（0xA0）；
读24C02的时候，从器件地址为（0xA1）。

芯片寻址可对内部256B中的任一个进行读/写操作，其寻址范围为00~FF，共256个寻址单位。

对应的修改 A2A1A0 三位数据即可

1. MCU先发送一个开始信号(START)启动总线

2. 等待应答信号(ACK)

3. 发送数据的存储地址。24C02一共有256个字节的存储空间，地址从0x00~0xFF，想把数据存储>在哪个位置，此刻写的就是哪个地址。

4. 发送要存储的数据第一字节、第二字节、…注意在写数据的过程中，E2PROM每个字节都会>回应一个“应答位0”，老告诉我们写E2PROM数据成功，如果没有回应答位，说明写入不成功。

5. 发送结束信号（STOP）停止总线

在写数据的过程中，每成功写入一个字节，E2PROM存储空间的地址就会自动加1，当加到0xFF后，再写一个字节，地址就会溢出又变成0x00。

写数据的时候需要注意，E2PROM是先写到缓冲区，然后再“搬运到”到掉电非易失区。所以这个过程需要一定的时间，AT24C02这个过程是不超过5ms！
所以，当我们在写多个字节时，写入一个字节之后，再写入下一个字节之前，必须延时5ms才可以

1. MCU先发送一个开始信号(START)启动总线

2. 注意：这里写操作是为了要把所要读的数据的存储地址先写进去，告诉E2PROM要读取哪个地址的数据。

3. 发送要读取内存的地址(WORD ADDRESS)，通知E2PROM读取要哪个地址的信息。

4. 重新发送开始信号(START)

5. E2PROM会自动向主机发送数据，主机读取从器件发回的数据，在读一个字节后，MCU会回应一个应答信号(ACK)后，E2PROM会继续传输下一个地址的数据，MCU不断回应应答信号可以不断读取内存的数据

6. 如果不想读了，告诉E2PROM不想要数据了，就发送一个“非应答位NAK(1)”。发送结束信号（STOP）停止总线

E2PROM支持连续写操作，操作和单个字节类似，先发送设备写操作地址(DEVICE ADDRESS)，然后发送内存起始地址(WORD ADDRESS)，MCU会回应一个应答信号(ACK)后，E2PROM会继续传输下一个地址的数据，MCU不断回应应答信号可以不断读取内存的数据。E2PROM的地址指针会自动递增，数据会依次保存在内存中。不应答发送结束信号后终止传输。

设置高速外部时钟HSE 选择外部时钟源

点击I2C1 设置为I2C 因为我们的硬件IIC 芯片一般都是主设备，也就是一般情况设置主模式即可

• I2C Speed Mode： IIC模式设置 快速模式和标准模式。实际上也就是速率的选择。

因为我们需要将AT24C02中存储的数据发送到上位机上，所以需要设置下串口

这里设置为异步通信，其他的默认即可

串口如有不懂，请看这篇文章

我的是 外部晶振为8MHz

• 2PLL锁相环倍频9倍

• 3系统时钟来源选择为PLL

• 5 使能CSS监视时钟

32的时钟树框图 如果不懂的话请看《【STM32】系统时钟RCC详解(超详细，超全面)》

新建的工程所有配置都是默认的 我们需要自行选择下载模式，勾选上下载后复位运行

在i2c.c文件中可以看到IIC初始化函数。在stm32f1xx_hal_i2c.h头文件中可以看到I2C的操作函数。分别对应轮询，中断和DMA三种控制方式

上面的函数看起来多，但是只是发送和接收的方式改变了，函数的参数和本质功能并没有改变
比方说IIC发送函数 还是发送函数，只不过有普通发送，DMA传输，中断 的几种发送模式

这里我们仅介绍下普通发送，其他的只是改下函数名即可

• Timeout 最大传输时间，超过传输时间将自动退出传输函数

功能：IIC读一个字节

• Timeout： 最大读取时间，超过时间将自动退出读取函数

/* 第1个参数为I2C操作句柄

   第5个参数为发送的数据的起始地址

功能： IIC写多个数据 该函数适用于IIC外设里面还有子地址寄存器的设备，比方说E2PROM,除了设备地址，每个存储字节都有其对应的地址

• MemAddress： 从机寄存器地址 ，每写入一个字节数据，地址就会自动+1

• 写入数据的字节类型 8位还是16位

• *pData： 需要写入的的数据的起始地址

• Size： 传输数据的大小 多少个字节

• Timeout： 最大读取时间，超过时间将自动退出函数

在传输过程，寄存器地址和源数据地址是会自加的。

至于读函数也是如此，因此用HAL_I2C_Mem_Write和HAL_I2C_Mem_Read，来写读指定设备的指定寄存器数据是十分方便的，让设计过程省了好多步骤。

如果只往某个外设中写数据，则用Master_Transmit。　如果是外设里面还有子地址，例如我们的E2PROM，有设备地址，还有每个数据的寄存器存储地址。则用Mem_Write。

在mian.c文件前面声明，AT24C02 写地址和读地址 ，定义写数据数组，和读数据数组

AT24C02的IIC每次写之后要延时一段时间才能继续写 每次写之后要delay 5ms左右 不管硬件IIC采用何种形式（DMA，IT），都要确保两次写入的间隔大于5ms;

读写函数最后一个超时调整为1000以上 因为我们一次写8个字节，延时要久一点

AT24C02页写入只支持8个byte，所以需要分32次写入。这不是HAL库的bug，而是AT24C02的限制，其他的EEPROM可以支持更多byte的写入。

当然，你也可以每次写一个字节，分成256次写入，也是可以的 那就用注释了的代码即可