I2C總線是一種簡單、雙向二線制同步串行總線。I2C通訊協議因其引腳少，硬件實現簡單，可擴展性強，不需要USART、CAN等通訊協議的外部收發設備等優點，被廣泛地使用在系統內多個集成電路（IC）間的通訊。

　　I2C由兩根信號線完成信息交換，SCL為時鐘信號線，SDA為數據輸入/輸出線。I2C可支持多從機（Slaver），也可支持多主機模式（Master）。大部分I2C設備支持100kHz和400kHz模式，某些特殊應用也可以通過設計支持到3.4MHz。

　　I2C的簡單應用主要包括I2C硬件連接和I2C通信協議兩方面的內容，本文以常見的通信方式做簡單說明。

　　I2C硬件連接

　　如下圖所示，在一個I2C通訊總線中，可連接多個I2C通訊設備，支持多個通訊主機及多個通訊從機。

　　SDA， SCL管腳及上拉電阻

　　設備的SDA， SCL管腳采用OD門輸出，不同設備間進行線與操作，即“與邏輯”。

　　SDA和SCL需要外接上拉電阻，根據總線上的I2C設備數量，系統的通信速度，設計選擇不同的上拉電阻。I2C設備數量決定了總線上母線電容的大小，母線電容和上拉電阻限制了系統的通信速率。

　　通常情況下，3.3V系統上拉電阻取3.3kΩ，5V系統上拉電阻取4.7kΩ。

　　當I2C設備空閑時，會輸出高阻態，而當所有設備都空閑，都輸出高阻態時，由上拉電阻把總線拉成高電平。

　　多主機和多從機應用

　　每個連接到總線的從機設備都有一個獨立的地址，主機可以利用這個地址進行不同設備之間的訪問。

　　多個主機同時使用總線時，為了防止數據沖突，可以利用仲裁方式決定由哪個主機設備占用總線。

　　I2C通信協議

　　以一個主機（Master）給從機（Slaver）寫一個字節的數據為例，說明I2C通信的基本協議。

　　起始信號（S）：當SCL是高電平時，SDA從高電平向低電平切換。

　　停止信號（P）：當SCL是高電平時，SDA由低電平向高電平切換。

　　幀地址：每個從屬設備唯一的7位或10位地址，用于主從設備之間的地址識別。I2C協議規定設備地址可以是7位或10位，實際中7位的地址應用比較廣泛。

　　讀/寫位：一位，如果主機是向從機發送數據則為低電平，請求數據則為高電平。

　　ACK/NACK：I2C的數據和地址傳輸都帶響應。響應包括“應答（ACK）”和“非應答（NACK）”兩種信號。ACK為低電平，NACK為高電平。

　　數據有效：

　　數據傳輸時，SCL為高電平時，SDA的數據有效，即此時的SDA為高電平時表示數據“1”，為低電平時表示數據“0”。

　　當SCL為低電平時，SDA的數據無效，一般在此時，對SDA進行電平切換。