I2C总线使用多主从架构，一般在小数据量场合使用，传输距离短。
I2C协议解析
接口一共需要两条总线路，即SCL（串行时钟线）、SDA（串行数据线），I2C总线式半双工的，所以任意时刻只能有一个主机，每个I2C的器件都有一个唯一的器件地址。总线上的主设备和从设备之间以字节为单位进行双向的数据传输。
I2C协议规定
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在SCL为高电平的时，数据总线（SDA）必须保持稳定，所以数据总线（SDA）只有在低电平的时候才可以改变。如下图所示
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在时钟为高电平的时候，数据总线由高到低的跳变为总线的起始信号，而数据总线从低到高的跳变为总线的停止信号。
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应答，当I2C主机将8位数据或命令传出后，会将数据总线（SDA）释放，即设置为输入状态，然后等待从机应答，若应答信号为低电平0则表示应答，高电平1则表示非应答，但是此时的时钟仍然是主机提供的。
数据帧的格式， I2C通讯的时候，首先是发送“起始信号”，紧接着就是七位期间地址，第八位是数据传送方向位，其中0代表的写，1代表的是读，后面就是等待从机的应答。整个传送结束后，终止信号由主机产生。此外需要注意的是，发送数据的时候是高位先发送。
I2C器件地址
每个 I2C 器件都有一个器件地址，有的器件地址在出厂时地址就设置好了，用户不可以更改（例如 OV7670 器件地址为固定的 0x42），有的确定了几位，剩下几位由硬件确定（比如常见的 I2C 接口的 EEPROM 存储器，留有 3 个控地址的引脚，由用户自己在硬件设计时确定）。
严格讲，主机不是直接向从机发送地址，而是主机往总线上发送地址，所有的从机都能接收到主机发出的地址，然后每个从机都将主机发出的地址与自己的地址比较，如果匹配上了，这个从机就会向总线发出一个响应信号。主机收到响应信号后，开始向总线上发送数据，与这个从机的通讯就建立起来了。如果主机没有收到响应信号，则表示寻址失败。
I2C协议在进行数据传输的时候，主机需要首先向总线上发出控制指令，其中控制命令就包括了从机器器件地址和读写控制，然后等待从机响应。控制命令传输的数据格式如下：
I2C传输时，按照从高到低的位序进行传输，控制字节的最低位位读写控制位，为0时表示主机对从机进行写操作，当该位为1时，表示主机对从机进行读操作。
I2C存储器地址
每个支持 I2C 协议的器件，内部总会有一些可供读写的寄存器或存储器，例如，EEPROM 存储器，内部就是顺序编址的一系列存储单元；型号为 OV7670 的 CMOS 摄像头（OV7670 的该接口叫 SCCB 接口，其实质也是一种特殊的 I2C 协议，可以直接兼容 I2C协议），其内部就是一系列编址的可供读写的寄存器。因此，我们要对一个器件中的存储单元（寄存器和存储器，以下简称存储单元）进行读写，就必须要能够指定存储单元的地址。
I2C写时序
单字节地址写单字节数据过程：
1、主机设置SDA为输出；
2、主机发起始信号；
3、主机传输器件地址字节，其中最低位为0，表明写操作；
4、主机设置SDA为三态门输入，读取从机的应答信号；
5、读取应答信号为成功，主机设置SDA为输出，传输1字节地址数据。
6、主机设置SDA为三态门输入，读取从机应答信号；
7、读取应答信号成功，主机设置SDA为输出，传输待写入的数据；
8、主机设置SDA为三态门输入，读取从机应答信号；
9、读取应答信号成功，主机产生STOP位，终止传输。
连续写时序
连续写（也称页写，需要注意的是 I2C 连续写时序仅部分器件支持）是主机连续写多个字节数据到从机，这个和单字节写操作类似，连续多字节写操作也是分为 1 字节地址段器件和 2 字节地址段器件的写操作。
I2C读时序
单字节地址读取单字节数据过程：
1、主机设置SDA为输出；
2、主机发起起始信号；
3、主机传输器件地址字节，其中最低位为0，表明为写操作；
4、主机设置SDA为三态门输入，读取从机应答信号；
5、读取应答信号成功，主机设置SDA为输出，传输一字节地址数据；
6、主机设置SDA为三态门输入，读取从机应答信号；
7、读取应答信号成功，主机发起起始信号；
8、主机传输器件地址字节，其中最低位为1，表示读操作；
9、设置SDA为三态门输入，读取从机应答信号；
10、读取应答信号成功，主机设置SDA为三态门输入，读取SDA总线上的一个字节的数据；
11、产生无应答信号即高电平（无需设置为输出高电平，因为总线会被自动拉高）；
11、主机产生停止位，终止传输；
连续读时序
连续读是主机连续从从机读取多个字节数据，这个和单字节读操作类似，连续多字节读操作也是分为 1 字节地址段器件和 2 字节地址段器件的读操作。
