實際工程項目中，有很多地方都會用到I2C總線通信，比如說24C02存儲、傳感器接口等，能使用I2C這項技能，就成為了我們工程師日常必備的武器，那么我們就來詳細的說說I2C。

I2C是一種簡單的雙向二線制同步串行總線。只需要兩根線即可在連接于總線上的器件之間傳送信息，一根SCL時鐘線，一根就是SDA數據。需要注意的是SDA它是一個雙向傳輸的線，主機向從機發送信號通過SDA把數據送出去，從機向主機發送信號也是從SDA線把數據送出來。

I2C也可以一個一，也可以一對多，每個連接到總線的外圍設備都有一個獨立的地址，主機可以通過該地址來訪問不同設備。主機可通過SDA線發送設備地址查找從機。

因為I2C 通信IO口輸出結構都是配置為漏極開路或集電極開路輸出。所以時鐘線和數據線必須外部都接上拉電阻，當一對多輸出的時候，很多GPIO口會連接在同一根線上，可能會存在某個GPIO輸出高電平，另一個GPIO輸出低電平的情況。如果使用推挽輸出，你會發現這個GPIO的VCC和另一個GPIO的GND接在了一起，也就是短路了。如果換成開漏輸出VCC和GND之間多了個電阻，這樣電路就是安全的。

上拉電阻一般取值在1K-10K之間，上拉電阻的取值和通信速率會有一定的關系，如果上拉電阻的取值太大，那么信號的上升沿、下降沿就會很緩，會影響通信速率，這個具體的看應用的通信速率去測試波形，如果取的太小了，功耗很大，取的太大了，信號的上升沿就會慢，影響通信速率。

一般情況下I2C標準模式最高傳輸速率100Kbit/s，高速模式最高傳輸速率400Kbit，當然也有用軟件模擬I2C的時序來進行通信的，這個速率就需要自己去掌控測試了，說白了就是我們對著時序圖，抄一個同樣的波形出來。只要遵守同樣的約定，按照時序圖對應管腳拉高拉低就可以讀寫數據了。

在標準協議中區分啟動、停止、應答、等動作，下面我們來一起學習一下I2C的標準協議。

當檢測到SDA線上為下降沿，SLC線上為高電平，就表示收到了啟動信號，當檢測到SDA線上為上升沿，SLC線上為高電平，就表示收到了停止信號。

收到啟動信號之后就可以開始數據傳輸，收到停止信號表示幀數據傳輸完畢。在傳輸過程中，時鐘線SCL為高電平的時候，數據線SDA必須保持穩定，不能改變電平狀態，這樣才能有效傳輸，在時鐘線SCL為低電平的時候，數據線SDA可以改變狀態，即：在SCL為高電平的時候，數據線SDA如果為高，那么傳送的就是1，如果SDA為低，那么傳送的就是0，在SCL為低電平的時候，你可以改變數據可以把數據變為0/1（圖中紅框交叉就表示數據的改變，從1變為0 從0變為1所以有了一個上升沿或者一個下降沿）。

在SCL的第9個時鐘位，對應的SDA數據為應答數據，應答數據是有方向的，可以是主設備應答，可以是從設備應答，應答不是固定的，可以是低電平為應答，也可以是高電平應答，高應答或者低應答是由通信協議決定的，只要約定一個信號作為應答就可以了，主機給從機發送數據，從機接到了應答主機，從機給主機發送數據，主機接到了，主機就要應答，這樣就形成了一個閉環。

以上就是一個標準的IIC通信標準規范，你清楚了嗎？

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