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備。它是由數(shù)據(jù)線SDA和時鐘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之間進行雙向傳送，高速IIC總線一般可達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設備有主設備和從設備，時鐘由主設備提供。

2.1 空閑

  I2C總線總線的SDA和SCL兩條信號線同時處于高電平時，規(guī)定為總線的空閑狀態(tài)。此時各個器件的輸出級場效應管均處在截止狀態(tài)，即釋放總線，由兩條信號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：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)。
 結(jié)束信號：SCL為高電平時，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，必須保持SCL為低。

2.3 應答

       發(fā)送方在發(fā)送完8bit數(shù)據(jù)后，在第9個時鐘期間釋放數(shù)據(jù)線，等待接收方的應答信號。接收方此時應給出應答（ACK）或非應答信號（NAK），SCL被拉低表示為應答信號，SCL置高為NAK信號。注意應答信號由接收方發(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個時鐘脈沖之前的低電平期間將SDA線拉低，并且確保在該時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字節(jié)后，發(fā)送一個NACK信號，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)送一個停止信號P。

不論是讀還是寫，都是由主設備發(fā)起和結(jié)束的。也就是由主設備產(chǎn)生開始和結(jié)束條件。I2C設備地址為8bit，其中最低位為讀寫位，0為寫，1為讀。實際地址位為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答，每發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)都會等待應答。

3.2 讀過程

       讀過程相對來講會復雜一些，需要先寫（寫要讀的寄存器）再讀。并且讀的時候由主設備發(fā)送ACK

     1.發(fā)送起始位

     2.發(fā)送設備地址信息（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

以上就是關于I2C協(xié)議的相關知識，希望能對大家有所幫助！