這里要先介紹I2C總線中幾個(gè)專有名詞：

l 發(fā)送者：將數(shù)據(jù)發(fā)送到總線的設(shè)備

l 接收者：從總線接收數(shù)據(jù)的設(shè)備

l 主設(shè)備：產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)、啟動(dòng)通信、發(fā)送I2C命令和終止通信的設(shè)備

l 從設(shè)備：監(jiān)聽(tīng)總線、能被主設(shè)備尋址的設(shè)備

l 多主設(shè)備：I2C能夠擁有多個(gè)主設(shè)備，而且每個(gè)主設(shè)備都能夠發(fā)送命令

l 仲裁：當(dāng)多個(gè)主設(shè)備請(qǐng)求使用總線時(shí)，決定哪一個(gè)主設(shè)備可以占用的一個(gè)過(guò)程

l 同步：同步多個(gè)設(shè)備時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)過(guò)程

上面是從宏觀上對(duì)I2C總線介紹了下，接下來(lái)將深入細(xì)節(jié)研究其通信過(guò)程：

n 串行數(shù)據(jù)傳送：

在總線備用時(shí)SDA和SCL都必須保持高電平狀態(tài)，只有關(guān)閉I2C總線時(shí)才能使SCL鉗位在低電平。在I2C總線數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，在時(shí)鐘線高電平期間，數(shù)據(jù)線上必須保持有穩(wěn)定的邏輯電平（也就是說(shuō)在數(shù)據(jù)傳輸期間只有時(shí)鐘線低電平期間，才允許數(shù)據(jù)線上的電平發(fā)生變化）。

圖 7_3 串行數(shù)據(jù)發(fā)送

因此在如圖7_3中對(duì)于每一個(gè)時(shí)鐘脈沖期間一比特的數(shù)據(jù)將會(huì)被傳送，SDA只能在時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)才能改變。下面是代碼中發(fā)送一字節(jié)的函數(shù)：在循環(huán)體內(nèi)每次將dat內(nèi)的最高位移出到CY中，進(jìn)而賦值給SDA（這時(shí)SCL為低，SDA可改變）。接著拉高SCL并保持5us，最后再拉低SCL實(shí)現(xiàn)一個(gè)時(shí)鐘脈沖將dat中最高位送出。依此循環(huán)8次實(shí)現(xiàn)將dat全部傳出。

//------------------------------------------------

//向I2C總線發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)

//------------------------------------------------

void I2C_SendByte（uchar dat）

{

uchar i;

for （i=0; i《8; i++） //8位計(jì)數(shù)器

{

dat 《《= 1; //移出數(shù)據(jù)的最高位

SDA = CY; //送數(shù)據(jù)口

SCL = 1; //拉高時(shí)鐘線

Delay5us（）; //延時(shí)

SCL = 0; //拉低時(shí)鐘線

Delay5us（）; //延時(shí)

}

I2C_RecvACK（）;

}

n 開(kāi)始和結(jié)束條件：

命令不會(huì)沒(méi)有任何預(yù)兆直接發(fā)送的，每一個(gè)I2C命令的發(fā)送總是開(kāi)始于開(kāi)始條件并結(jié)束于終止條件。這里所謂的開(kāi)始條件和終止條件起始也是由SCL和SDA組合形成的（如圖7_4）。

圖 7_4 開(kāi)始和結(jié)束條件

如果時(shí)鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線出現(xiàn)由高到低的電平變化，則會(huì)啟動(dòng)I2C總線，此時(shí)為I2C的起始信號(hào)：

//------------------------------------------------

//I2C起始信號(hào)

//------------------------------------------------

void I2C_Start（）

{

SDA = 1; //拉高數(shù)據(jù)線

SCL = 1; //拉高時(shí)鐘線

Delay5us（）; //延時(shí)

SDA = 0; //產(chǎn)生下降沿

Delay5us（）; //延時(shí)

SCL = 0; //拉低時(shí)鐘線

}

若在時(shí)鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線出現(xiàn)由低到高的電平變化，則會(huì)停止I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸，此時(shí)為I2C的終止信號(hào)：

//------------------------------------------------

//I2C停止信號(hào)

//------------------------------------------------

void I2C_Stop（）

{

SDA = 0; //拉低數(shù)據(jù)線

SCL = 1; //拉高時(shí)鐘線

Delay5us（）; //延時(shí)

SDA = 1; //產(chǎn)生上升沿

Delay5us（）; //延時(shí)

}

開(kāi)始條件之后I2C總線被認(rèn)為是忙狀態(tài)，只有當(dāng)停止信號(hào)之后其他主設(shè)備才能使用該總線。此外，當(dāng)開(kāi)始條件之后主設(shè)備能夠多次發(fā)出開(kāi)始信號(hào)。這些開(kāi)始信號(hào)和第一次發(fā)出的開(kāi)始信號(hào)類(lèi)似，他們后面經(jīng)常會(huì)跟從設(shè)備的地址。這樣可以方便實(shí)現(xiàn)在I2C總線忙期間，當(dāng)前占線的主設(shè)備可以和不同的從設(shè)備進(jìn)行通信。

n I2C數(shù)據(jù)傳送：

I2C總線上傳送的每一個(gè)字節(jié)均為8位，但是每啟動(dòng)一次I2C總線，其后的數(shù)據(jù)傳送字節(jié)數(shù)是沒(méi)有限制的。同時(shí)每傳送一字節(jié)的數(shù)據(jù)后面都要跟隨一個(gè)接收者回應(yīng)的應(yīng)答位（低電平為應(yīng)答信號(hào)，高電平為非應(yīng)答信號(hào)），當(dāng)全部數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后主設(shè)備發(fā)送終止信號(hào)。

圖 7_5 數(shù)據(jù)傳送圖

所以在上面向I2C總線發(fā)送一字節(jié)的數(shù)據(jù)的代碼的最后有一個(gè)I2C_RecvACK（）函數(shù)。（如下）該函數(shù)負(fù)責(zé)接收接收者發(fā)送過(guò)來(lái)的應(yīng)答信號(hào)，也即圖7_5中的第9個(gè)時(shí)鐘脈沖的期間的相應(yīng)操作。

//------------------------------------------------

//I2C接收應(yīng)答信號(hào)

//------------------------------------------------

bit I2C_RecvACK（）

{

SCL = 1; //拉高時(shí)鐘線

Delay5us（）; //延時(shí)

CY = SDA; //讀應(yīng)答信號(hào)

SCL = 0; //拉低時(shí)鐘線

Delay5us（）; //延時(shí)

return CY;

}