一、概述
IIC（Inter-Integrated Circuit）总线是由飞利浦（PHILIPS）公司开发的两线式串行总线，多用于连接微处理器及其外围芯片。I2C总线的主要特点是接口方式简单，两条线可以挂多个参与通信的器件，即多机模式，而且任何一个器件都可以作为主机，当然同一时刻只能有一个主机。
1、从原理上来讲，IIC属于同步通信，SCL时钟线负责收发双方的时钟节拍，SDA数据线负责传输数据。IIC的发送方和接收方都以SCL这个时钟节拍为基准进行数据的发送和接收。
2、从应用上来讲，I2C多用于板内通信，比如单片机和EEPROM等外围芯片之间的通信。
二、IIC时序
在硬件上，IIC总线是由时钟总线SCL和数据总线SDA两条线构成，连接到总线上的所有器件的SCL都连到一起，所有SDA都连到一起。IIC总线是开漏引脚并联的结构，因此我们外部要添加上拉电阻。对于开漏电路外部加上拉电阻，就组成了线“与”的关系。总线上线“与”的关系就是说，所有接入的器件保持高电平，这条线才是高电平，而任何一个器件输出一个低电平，那这条线就会保持低电平，因此可以做到任何一个器件都可以拉低电平，也就是任何一个器件都可以作为主机，如图1所示，在电路中添加了R63和R64两个上拉电阻，常用的上下拉电阻值大多选取在1K到10K之间，具体到底多大通常要根据实际需求来选，通常情况下在标准范围内就可以了，不是一个固定的值。在实际的应用中，对于5V系统的单片机，通常选择4.7KΩ的电阻作为上拉电阻；对于3.3V系统的单片机，通常选择10KΩ的电阻作为上拉电阻。
IIC分为起始信号、数据传输部分、停止信号。其中，数据传输部分，可以一次通信过程传输很多个字节，字节数是不受限制的，而每个字节的数据最后也跟了一位，这一位叫做应答位，通常用ACK表示。 IIC每次通信时，不管是发送还是接收，SCL和SDA两条线都必须都参与工作才能完成。下面结合图2的时序流程图来介绍IIC串口数据通信的过程。
1、起始信号：IIC通信的起始信号的定义是SCL为高电平期间，SDA由高电平向低电平变化产生一个下降沿，表示起始信号，如图2中的Start部分所示。
2、数据传输：（1）IIC通信是高位在前，低位在后。 （2）IIC没有固定波特率，但是有时序的要求，要求当SCL在低电平的时候，SDA允许变化，也就是说，发送方必须先保持SCL是低电平，才可以改变数据线SDA，输出要发送的当前数据的一位；而当SCL在高电平的时候，SDA绝对不可以变化，因为这个时候，接收方要来读取当前SDA的电平信号是0还是1，因此要保证SDA的稳定，如图2中的每一位数据的变化，都是在SCL的低电平位置，8位数据位后边跟着的是一位应答位。
3、停止信号：IIC通信停止信号的定义是SCL为高电平期间，SDA由低电平向高电平变化产生一个上升沿，表示结束信号，如图2中的Stop部分所示。
三、IIC寻址模式
1、IIC通信在字节级的传输中，也有固定的时序要求。I2C通信的起始信号(Start)后，首先要发送一个从机的地址，这个地址一共有7位，紧跟着的第8位是数据方向位(R/W)：
“0”表示接下来要发送数据（写），
“1”表示接下来是接收数据（读）。
2、我们知道，打电话的时候，当拨通电话，接听方捡起电话肯定要回一个“喂”，这就是告诉拨电话的人，这边有人了。同理，这个第九位ACK实际上起到的就是这样一个作用。当我们发送完了这7位地址和1位方向后，
如果发送的这个地址确实存在，那么对应这个地址的元件应该回应ACK（拉低SDA即输出“0”），
如果发送的这个地址不存在，那么对应这个地址的元件就不会回应ACK（SDA将保持高电平即“1”）。
四、IIC通信速度
IIC通信分为低速模式100kbit/s、快速模式400kbit/s和高速模式3.4Mbit/s。因为所有的I2C器件都支持低速，但却未必支持另外两种速度，所以作为通用的IIC程序，选择100kbit/s这个速率来实现，也就是说实际程序产生的时序必须小于等于100kbit/s的时序参数，所以在程序中通过插入总线延时函数，来达到这个速度限制。如果以后需要提高速度，那么只需要减小这里的总线延时时间即可。