I2C(Inter－Integrated Circuit)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。I2C總線產(chǎn)生于在80年代，最初為音頻和視頻設(shè)備開發(fā)，如今主要在服務(wù)器管理中使用，其中包括單個組件狀態(tài)的通信。
I2C總線最主要的優(yōu)點是其簡單性和有效性；另一個優(yōu)點是它支持多主控， 其中任何能夠進行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主控。一個主控能夠控制信號的傳輸和時鐘頻率，當然，在任何時間點上只能有一個主控。
I2C總線只有兩條線，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，最高傳送速率100kbps。

上圖截自I2C總線的規(guī)范，它清楚地告訴我們，I2C總線，只有兩條線，所有的設(shè)備（IC）都并聯(lián)接在這兩條線上，圖中有兩個MICRO CONTROLLER，A和B，告訴我們在I2C總線上可以連接多個主控。下面我們盡可能簡單地說明它的通信原理。

上圖同樣截自I2C總線的規(guī)范，它清楚地告訴我們，I2C總線在空閑狀態(tài)由兩個上拉電阻把總線拉到高電平，器件對I2C總線的控制只有釋放和拉低這兩種方式，這一點對后面理解信號很有幫助。

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

· 開始信號：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，下降開始傳送數(shù)據(jù)。

· 結(jié)束信號：SCL為低電平時，SDA由低電平向高電平跳變，上升結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。

· 應(yīng)答信號：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)出一個信號后，等待受控單元發(fā)出一個應(yīng)答信號，CPU接收到應(yīng)答信號后，根據(jù)實際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號的判斷。若未收到應(yīng)答信號，可以判斷為受控單元出現(xiàn)故障。

先看開始和結(jié)束信號，空閑狀態(tài)，SDA、SCL高，當某個主控器件要傳輸或接收數(shù)據(jù)時，它要將SDA拉低，這便產(chǎn)生一個開始信號，之后，主控機要控制SCL，開始在SCL上發(fā)送時鐘信號，當傳輸完畢后，主控機首先釋放SCL，然后再釋放SDA，經(jīng)過一定時延后，認為傳輸結(jié)束。

在開始信號后，主控期間開始發(fā)送時鐘信號，根據(jù)規(guī)范，SDA上的數(shù)據(jù)要在SCL為低時改變，在SCL為高時保持穩(wěn)定，這樣數(shù)據(jù)位就可以在總線上傳輸，數(shù)據(jù)必須以8位為一組傳輸，高位在前，低位再后，8位之后要有一個確認位，在確認位的時鐘周期，主控機釋放SDA，此時SDA為高，從機要把SDA拉低，同時保證在SCL為高電平時保持信號穩(wěn)定，如果從機由于某些原因不能馬上響應(yīng)下一位的數(shù)據(jù)傳輸，可以一直保持SDA為低，直到可以響應(yīng)為止，此時，主控機將處于等待狀態(tài)。

根據(jù)規(guī)范，主控機在I2C上傳輸?shù)牡谝粋€字節(jié)（8位）中，bit0–bit6為地址，bit7位讀/寫位，0表示要向從機寫信息，即由主控機向從機發(fā)送數(shù)據(jù)，1表示讀數(shù)據(jù)，即表示準備從從機接收數(shù)據(jù)。很顯然，接在總線上的所有器件均可以收到這個信息，但應(yīng)該只有與地址碼相符的從機響應(yīng)，否則將引起混亂。

基本上I2C總線的傳輸原理就是這樣，并不復(fù)雜，可以很容易地使用單片機實現(xiàn)，下面是I2C總線規(guī)范的下載地址：

英文原版I2C總線規(guī)范：http://blog./specification/i2c-en.pdf

中文翻譯版I2C總線規(guī)范：http://blog./specification/i2c-cn.pdf