I2C协议
实现了双工的同步数据传输。具有接口线少，控制方式简化，器件封装形式小，通信速率较高等优点。在主从通信中，可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线 上，通过地址来识别通信对象。
物理拓扑结构
1、I2C总线具有两根双向信号线，一根是串行数据线SDA，另一根是时钟线SCL
2、IIC总线上可以挂很多设备：多个主设备，多个从设备（外围 设备）。
3、I2C总线数据传输速率在标准模式下可达100kbit/s，快速模式下可达400kbit/s，高速模式下可达3.4Mbit/s。一般通过I2C总线接口可编程时钟来实现传输速率的调整，同时也跟所接的上拉电阻的阻值有关。
4、上拉电阻一般在4.7k~10k之间，IIC总线上设备都释放总线（发出传输停止）后，IIC总线根据上拉电阻变成高电平，SDA SCL都是高电平。
5、每个接到I2C总线上的器件都有唯一的地址。主机与其它器件间的数据传输可以是由主机发送数据到其它器件，这时主机 即为发送器，总线上收数据的器件则为接收器。
2 IIC总线时序
2.1 信号类型
-
起始信号
- IIC总线SCL高电平时SDA出现由高到低的跳变，标志总线上数据传输的开始条件
-
终止信号
- IIC总线SCL高电平时SDA出现由低到高的跳变，标志总线上数据传输的结束条件
-
应答信号
- 拉低SDA一个时钟，作为回应ACK
2.2 数据传输
1、起始信号、终止信号都是由主机发送的。在起始信号产生之后（0），总线就处于被占用的状态，在终止信号产生之后，总线就处于空闲状态（1）。连接到I2C总线上的从器件，若具有I2C总线的硬件接口，则很容易检测到起始和终止信号。
- 在起始信号后必须传送一个从机的地址(7位)，第8位是数据的传送方向位(R/T)，用“0”表示主机发送数据(T)，“1”表示主机接收数据（R）。
2、接收端通过拉低SDA数据线，给发送端发送一个应答信号，以提醒发送端我这边已经接受完成，数据可以继续传输，接下来，发送端就可以继续发送数据了。
-
每次发到SDA上的必须是8位，并且主机发送8位后释放总线，从机收到数据后必须拉低SDA一个时钟，回应ACK表示数据接收成功，我们如果示波器上看到的波形就是每次9位数据，8bit+1bit ack。如下：
-
IIC总线上数据传输是MSB在前，LSB在后，从示波器上看，从左向右依次读出数据即可
3、每当发送器传输完一个字节的数据之后，发送端会等待一定的时间，等接收方的应答信号。
写
读
2.3 寻址
在前面我们还提到过，I2C总线上的每一个设备都对应一个唯一的地址，主从设备之间的数据传输之前要先指定从设备的地址
地址指定的过程和上面数据传输的过程一样，只不过大多数从设备的地址是7位的，
协议规定再给地址添加一个最低位用来表示接下来数据传输的方向，0表示主设备向从设备写数据，1表示主设备向从设备读数据。
向指定设备发送数据的格式如图所示：(每一最小包数据由9bit组成，8bit内容+1bit ACK, 如果是地址数据，则8bit包含1bit方向)
注：主机做的都是编程控制，从机做的都是自主控制，也可以说是硬件控制， 如主机给应答信号是编程控制，但是从机给应答信号是硬件控制，我们只需要检查在SDA为高期间，SCL保持低电平一些时间，即可判定从机给了主机应答信号。
2.4 总线操作三类方式
(1)、主机向从机发送数据，数据传送方向在整个传递过程中不变，数据传输格式如下：
(2)、主设备从从设备中读数据。数据传送方向在整个传递过程中不变，数据传输格式如下：
(3)、数据传送方向改变
主设备往从设备中写数据，然后重启起始条件，紧接着从从设备中读取数据；或者是主设备从从设备中读数据，然后重启起始条件，紧接着主设备往从设备中写数据。数据传输格式如下：
第三种操作在单个主设备系统中，重复的开启起始条件机制要比用STOP终止传输后又再次开启总线更有效率。
