I2C（Inter-Integrated Circuit）總線是由飛利浦在80年代初設(shè)計(jì)的，同一電路板上的不同組件之間進(jìn)行通信。簡化了電路的設(shè)計(jì)。

I2C硬件特性：

IIC只需要兩根線，時(shí)鐘線SCL和數(shù)據(jù)線SDA，I2C為總線型結(jié)構(gòu)，主設(shè)備依靠從設(shè)備地址進(jìn)行尋址，I2C總線上的設(shè)備可以為一主多從或者多主多從，多主多從模式下，需要提供仲裁和沖突檢測(cè)機(jī)制。I2C主設(shè)備提供時(shí)鐘，SDA可以雙向傳輸數(shù)據(jù)，I22C標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率可以達(dá)到100Kbit/s，快速模式下可以達(dá)到400Kbit/s，高速模式下可以到達(dá)3.4Mbit/s。一般最為常用的傳輸速率<=100Kbit/s。

I2C的硬件電路

I2C硬件電路特征：

1.連接到I2C總線上的設(shè)備，必須是以開漏的方式連接，這樣才能實(shí)現(xiàn)線與。

2.SCL和SDA必須接上拉電阻，電阻的大小為4.7K到10K之間。

3.連接到總線上的設(shè)備數(shù)量受400pF電容的限制

I2C通信原理：

SDA（串行數(shù)據(jù)線）和SCL（串行時(shí)鐘線）都是雙向I/O線，接口電路為開漏輸出．需通過上拉電阻接電源VCC．當(dāng)總線空閑時(shí)．兩根線都是高電平，連接總線的外同器件都是CMOS器件，輸出級(jí)也是開漏電路．在總線上消耗的電流很小，因此，總線上擴(kuò)展的器件數(shù)量主要由電容負(fù)載來決定，因?yàn)槊總€(gè)器件的總線接口都有一定的等效電容．而線路中電容會(huì)影響總線傳輸速度．當(dāng)電容過大時(shí)，有可能造成傳輸錯(cuò)誤．所以，其負(fù)載能力為400pF，因此可以估算出總線允許長度和所接器件數(shù)量。

I2C的協(xié)議層：

I2C 總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種類型信號(hào)， 它們分別是：開始信號(hào)、結(jié)束信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)。

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)。

應(yīng)答信號(hào)：接收數(shù)據(jù)的 IC 在接收到 8bit 數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的 IC 發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。CPU 向受控單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后，等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，CPU 接收到應(yīng)答信號(hào)后，根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號(hào)的判斷。若未收到應(yīng)答信號(hào)，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。

IIC 總線時(shí)序圖