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? ? ? ? ?一、概述

　　1、I2C總線只有兩根雙向信號線。一根是數據線SDA，另一根是時鐘線SCL。 SCL：上升沿將數據輸入到每個EEPROM器件中；下降沿驅動EEPROM器件輸出數據。（邊沿觸發）

　　SDA：雙向數據線，為OD門，與其它任意數量的OD與OC門成\線與\關系。

　　I2C總線通過上拉電阻接正電源。當總線空閑時，兩根線均為高電平（SDL=1;SCL=1）。連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線的信號變低，即各器件的SDA及SCL都是線“與”關系。

　　2、主設備與從設備

　　系統中的所有外圍器件都具有一個7位的\從器件專用地址碼\，其中高4位為器件類型，由生產廠家制定，低3位為器件引腳定義地址，由使用者定義。主控器件通過地址碼建立多機通信的機制，因此I2C總線省去了外圍器件的片選線，這樣無論總線上掛接多少個器件，其系統仍然為簡約的二線結構。終端掛載在總線上，有主端和從端之分，主端必須是帶有CPU的邏輯模塊，在同一總線上同一時刻使能有一個主端，可以有多個從端，從端的數量受地址空間和總線的最大電容 400pF的限制。

　　主端主要用來驅動SCL line； 從設備對主設備產生響應；

　　二者都可以傳輸數據，但是從設備不能發起傳輸，且傳輸是受到主設備控制的。

　　二、協議

? ? ? ?1.空閑狀態

　　I2C總線總線的SDA和SCL兩條信號線同時處于高電平時，規定為總線的空閑狀態。

　　此時各個器件的輸出級場效應管均處在截止狀態，即釋放總線，由兩條信號線各自的上拉電阻把電平拉高。

　　2.起始位與停止位的定義： 起始信號：當SCL為高期間，SDA由高到低的跳變；啟動信號是一種電平跳變時序信號，而不是一個電平信號。

　　停止信號：當SCL為高期間，SDA由低到高的跳變；停止信號也是一種電平跳變時序信號，而不是一個電平信號。

　　起始和終止信號都是由主機發出的，在起始信號產生后，總線就處于被占用的狀態；在終止信號產生后，總線就處于空閑狀態。

　　接收器件收到一個完整的數據字節后，有可能需要完成一些其它工作，如處理內部中斷服務等，可能無法立刻接收下一個字節，這時接收器件可以將SCL線拉成低電平，從而使主機處于等待狀態。直到接收器件準備好接收下一個字節時，再釋放SCL線使之為高電平，從而使數據傳送可以繼續進行。

　　3.ACK

　　發送器每發送一個字節，就在時鐘脈沖9期間釋放數據線，由接收器反饋一個應答信號。 應答信號為低電平時，規定為有效應答位（ACK簡稱應答位），表示接收器已經成功地接收了該字節；應答信號為高電平時，規定為非應答位（NACK），一般表示接收器接收該字節沒有成功。 對于反饋有效應答位ACK的要求是，接收器在第9個時鐘脈沖之前的低電平期間將SDA線拉低，并且確保在該時鐘的高電平期間為穩定的低電平。 如果接收器是主控器，則在它收到最后一個字節后，發送一個NACK信號，以通知被控發送器結束數據發送，并釋放SDA線，以便主控接收器發送一個停止信號P。

　　如下圖邏輯分析儀的采樣結果：釋放總線后，如果沒有應答信號，sda應該一直持續為高電平，但是如圖中藍色虛線部分所示，它被拉低為低電平，證明收到了應答信號。 這里面給我們的兩個信息是：1）接收器在SCL的上升沿到來之前的低電平期間拉低SDA；2）應答信號一直保持到SCL的下降沿結束；正如前文紅色標識所指出的那樣。

　　4.數據的有效性：

　　I2C總線進行數據傳送時，時鐘信號為高電平期間，數據線上的數據必須保持穩定，只有在時鐘線上的信號為低電平期間，數據線上的高電平或低電平狀態才允許變化。

　　5.數據的傳送：

　　在I2C總線上傳送的每一位數據都有一個時鐘脈沖相對應（或同步控制），即在SCL串行時鐘的配合下，在SDA上逐位地串行傳送每一位數據。數據位的傳輸是邊沿觸發。