1
I2C 总线上挂多个设备时的开漏输出机制：
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3
场景：主机和从机共享同一根 SDA 线
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5
    VCC                       VCC
6
     │                       │
7
     │ 上拉电阻 Rp            │ 上拉电阻 Rp
8
     │ (外部 ~4.7kΩ)          │ (内部 GPIO_PULLUP)
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     ├───────── SDA ─────────┤
10
     │                       │
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 ┌───┴───┐               ┌───┴───┐
12
 │ N-MOS │               │ N-MOS │
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 │ 主机   │               │ 从机   │
14
 └───┬───┘               └───┬───┘
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     │                       │
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    GND                     GND
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线与逻辑（Wired-AND）：
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  任何一个设备的 N-MOS 导通 → 总线被拉到低电平
20
  所有设备的 N-MOS 都截止   → 总线被上拉电阻拉到高电平
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22
  这就是为什么 I2C 可以多设备共享总线：
23
  - 推挽输出的话，A 输出高 B 输出低 = 短路烧毁！
24
  - 开漏输出的话，任何设备拉低都不冲突

1
发送一个字节（主机 → 从机，MSB 先发）：
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3
发送 B7（bit7 = 最高位）：
4
SCL:  ───┐   ┌───      SCL 低时主机放数据，SCL 高时从机读取
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         │   │
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SDA:  ───┘   │──────    B7 = 1（高电平）
7
         │   │
8
发送 B6：
9
SCL:      ───┐   ┌───
10
             │   │
11
SDA:      ───│───│────  B6 = 0（低电平）
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             │   │
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发送 B5 ~ B0 依次类推...共 8 个 bit：
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完整字节时序：
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SCL:  ─┐  ┌┐  ┌┐  ┌┐  ┌┐  ┌┐  ┌┐  ┌┐  ┌────
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       │  ││  ││  ││  ││  ││  ││  ││  ││
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SDA:   └──┘└──┘│──┘└──┘│──┘└──┘│──┘│──┘└──
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               │       │       │   │
20
       B7=1  B6=0  B5=1  B4=0  ... ...  B0=0
21
       │←────────── 8 个时钟周期 ──────────→│

1
主机发送完 8bit 后，在第 9 个时钟接收 ACK：
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3
          │←────── 8 个数据位（主机发）──────→│  │← 第9位 →│
4
  SCL:  ──┘└─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌──┐  ┌──┐┌──
5
               │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │  │  ││
6
  ┌──────────────────────────────────────┐  ┌──────────┐
7
  │  发送 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0       │  │ 释放 SDA │
8
  └──────────────────────────────────────┘  └──────────┘
9
  主机:  发 8 个数据位                     等待从机应答
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  ──────────────────────────────────────   ┌──────────┐
11
  从机:  逐位读取数据                      │ ACK(拉低) │
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  ──────────────────────────────────────   └──────────┘
13
                                           SDA=0→应答  SDA=1→不应答
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放大第 9 位细节：
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              最后一个数据位     第 9 位
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  SCL:    ───┘              └──┐        ┌──
18
               │                │        │
19
  主机:   ─────┘    (释放 SDA)  │        │
20
                                │        │
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  从机:   ───────────────────   └────────  0 = ACK（拉低 SDA 表示应答）
22
                                         1 = NACK（释放 SDA 表示不应答）

1
地址字节结构（7 位地址模式）：
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3
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
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│ A6│ A5│ A4│ A3│ A2│ A1│ A0│R/W│
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└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
6
  │←────── 7 位从机地址 ────→│  │
7
                              │
8
                              └── 方向位
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                                  0 = 主机写数据到从机
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                                  1 = 主机从从机读数据
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BH1750 地址示例：
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- 7 位物理地址 = 0x23 = 0b0100011
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- 写地址 = 0b0100011 0 = 0x46（左移1位 + 0）
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- 读地址 = 0b0100011 1 = 0x47（左移1位 + 1）
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#define bh1750_write_addr 0x46   // 7位地址左移1位，R/W=0
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#define bh1750_read_addr  0x47   // 7位地址左移1位，R/W=1

1
主机从从机读数据（Master Read）：
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3
  主机:  START  →  发 0x47(R)  →   ───    →    ACK     →    ───    →    NACK    →  STOP
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  从机:  ─────  →  ──────────  →  ACK(低) →  发高8位    →    ───    →  发低8位    →  ─────
5
                                         D15~D8                          D7~D0
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数据合成: light = (高8位 << 8) | 低8位
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过程解读：
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  ① START                   主机发出起始信号
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  ② 0x47 (7位地址0x23<<1 | R/W=1)   主机发送 BH1750 读地址
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  ③ ACK(从机)               从机地址匹配，拉低 SDA 应答
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  ④ 从机发高8位              从机发送光照值 D15~D8
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  ⑤ ACK(主机)               主机应答："继续发"
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  ⑥ 从机发低8位              从机发送光照值 D7~D0
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  ⑦ NACK(主机)              主机不应答："不要了，结束"
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  ⑧ STOP                    主机释放总线

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void iic_init(void)
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{
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    i2c_config_t i2c_structure = {
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        .clk_flags = 0,                         // 时钟标志：0=默认
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        .master.clk_speed = 100000,             // 通信速度：100kHz 标准模式
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        .mode = I2C_MODE_MASTER,                // 工作模式：主机
7
        .scl_io_num = GPIO_NUM_4,               // SCL 引脚：GPIO4
8
        .scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,    // SCL 上拉：使能
9
        .sda_io_num = GPIO_NUM_5,               // SDA 引脚：GPIO5
10
        .sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,    // SDA 上拉：使能
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    };
12
    i2c_param_config(I2C_NUM_0, &i2c_structure); // 将配置写入 I2C_NUM_0
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    i2c_driver_install(I2C_NUM_0, I2C_MODE_MASTER, 0, 0, 0);
15
    // I2C_NUM_0: 使用 I2C 控制器 0
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    // I2C_MODE_MASTER: 主机模式
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    // 0,0,0: 从机模式才需要填（RX缓冲、TX缓冲、中断标志），主机模式填 0
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}

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bh1750_send_cmd(cmd_data)
2
例: cmd_data = 0x10
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+-----------------------+
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| i2c_cmd_link_create() |
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| 分配命令链内存        |
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+-----------+-----------+
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            |
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            v
10
+-----------------------+
11
| i2c_master_start()    |
12
| 链[0] = START         |
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+-----------+-----------+
14
            |
15
            v
16
+-----------------------+
17
| write_byte(0x46)      |
18
| 链[1] = WRITE addr    |
19
+-----------+-----------+
20
            |
21
            v
22
+-----------------------+
23
| write_byte(cmd_data)  |
24
| 链[2] = WRITE cmd     |
25
+-----------+-----------+
26
            |
27
            v
28
+-----------------------+
29
| i2c_master_stop()     |
30
| 链[3] = STOP          |
31
+-----------+-----------+
32
            |
33
            v
34
+-----------------------+
35
| i2c_master_cmd_begin()|
36
| 硬件输出 SDA/SCL      |
37
+-----------+-----------+
38
            |
39
            v
40
+-----------------------+
41
| i2c_cmd_link_delete() |
42
| 释放命令链内存        |
43
+-----------------------+

1
float light = 0;
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void app_main(void)
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{
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    lcd_init();
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    bh1750_init();                               // I2C + BH1750 初始化
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8
    lcd_show_string(1,1,"light:",GREEN,BLACK);
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    while (1)
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    {
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        light = bh1750_read_data() / 1.2;        // 读取原始值并换算为 lux
12
        lcd_show_float(1,7,light,6,YELLOW,BLACK); // LCD 显示
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        vTaskDelay(1000);                         // 每秒刷新一次
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    }
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}

1
bh1750_read_data() 返回值 / 1.2 = 光照强度（lux）
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HResolutionMode 下：
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  原始值范围：0 ~ 65535
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  换算公式： lux = 原始值 / 1.2
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  精度：1 lux
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为什么 / 1.2？
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  BH1750 在 H 分辨率模式下的测量公式：
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  光照强度(lx) = 原始寄存器值 / 1.2
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  这是芯片手册规定的固定换算系数
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示例：
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  原始值 = 1200 → lux = 1200 / 1.2 = 1000 lux（明亮室内）
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  原始值 = 120  → lux = 120 / 1.2 = 100 lux（较暗）