IIC(Inter－IntegratedCircuit)總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。它是由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進(jìn)行雙向傳送，高速IIC總線一般可達(dá)400kbps以上。由于只有一根數(shù)據(jù)線SDA，所以I2C協(xié)議是半雙工的。I2C設(shè)備有主設(shè)備和從設(shè)備，時(shí)鐘由主設(shè)備提供。

2.1 空閑

  I2C總線總線的SDA和SCL兩條信號(hào)線同時(shí)處于高電平時(shí)，規(guī)定為總線的空閑狀態(tài)。此時(shí)各個(gè)器件的輸出級(jí)場(chǎng)效應(yīng)管均處在截止?fàn)顟B(tài)，即釋放總線，由兩條信號(hào)線各自的上拉電阻把電平拉高。

2.2 開始和結(jié)束

開始信號(hào)：SCL為高電平時(shí)，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)。
 結(jié)束信號(hào)：SCL為高電平時(shí)，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。

       從上面這副圖中我們可以看到，在開始條件之前，以及停止條件之后，SDA和SCL都是高，這就是I2C總線的空閑狀態(tài)。在SCL為高的情況下，SDA的變化就會(huì)引起通信狀態(tài)的變化（開始或停止）。而在正常數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，必須保持SCL為低。

2.3 應(yīng)答

       發(fā)送方在發(fā)送完8bit數(shù)據(jù)后，在第9個(gè)時(shí)鐘期間釋放數(shù)據(jù)線，等待接收方的應(yīng)答信號(hào)。接收方此時(shí)應(yīng)給出應(yīng)答（ACK）或非應(yīng)答信號(hào)（NAK），SCL被拉低表示為應(yīng)答信號(hào)，SCL置高為NAK信號(hào)。注意應(yīng)答信號(hào)由接收方發(fā)出（可能為主，也可能為從，主從和發(fā)送接收不要混淆）。接收器在第9個(gè)時(shí)鐘脈沖之前的低電平期間將SDA線拉低，并且確保在該時(shí)鐘的高電平期間為穩(wěn)定的低電平。如果接收器是主控器，則在它收到最后一個(gè)字節(jié)后，發(fā)送一個(gè)NACK信號(hào)，以通知被控發(fā)送器結(jié)束數(shù)據(jù)發(fā)送，并釋放SDA線，以便主控接收器發(fā)送一個(gè)停止信號(hào)P。

不論是讀還是寫，都是由主設(shè)備發(fā)起和結(jié)束的。也就是由主設(shè)備產(chǎn)生開始和結(jié)束條件。I2C設(shè)備地址為8bit，其中最低位為讀寫位，0為寫，1為讀。實(shí)際地址位為7bit。

3.1 寫過程

可以總結(jié)為以下過程：

1.發(fā)送起始位

2.發(fā)送設(shè)備地址信息

3.發(fā)送寄存器信息

4.發(fā)送數(shù)據(jù)信息

5.發(fā)送停止位

上述過程省略了等待應(yīng)答，每發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)都會(huì)等待應(yīng)答。

3.2 讀過程

       讀過程相對(duì)來(lái)講會(huì)復(fù)雜一些，需要先寫（寫要讀的寄存器）再讀。并且讀的時(shí)候由主設(shè)備發(fā)送ACK

     1.發(fā)送起始位

     2.發(fā)送設(shè)備地址信息（寫）

     3.發(fā)送要讀的寄存器信息

     4.重新開始，restart

     5.發(fā)送設(shè)備地址信息（讀）

     6.讀取數(shù)據(jù)

     7.接收完畢，發(fā)送NAK

      8.發(fā)送停止信號(hào)

以上就是關(guān)于I2C協(xié)議的相關(guān)知識(shí)，希望能對(duì)大家有所幫助！