I2C协议

I2C号称是最简单的串行通讯协议，只需要一根数据线一根时钟线就可以完成半双工通讯。

一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。

I2C协议：
1.谁主动发起数据请求（读/写）谁就是主机。
2.主机提供时钟。
3.SCL为高电平时，SDA从高到低跳变表示起始条件，从低到高跳变表示结束条件。数据传输过程中SDA表示的数据的跳变只能发生在SCL为低电平的时候。
4.主机发送起始条件后，发送的第一个字节是从机地址（7bit）＋读写指示（1bit），从机在SDA上产生1bit的ACK。
5.第一个字节的传输至此结束。以后的字节传输也是发送方发送一个8bit数据，接收方发一个1bit的ACK。至于是主机发送数据还是从机发送就看读写指示位。
6.数据传输结束后主机发送停止条件。
7.主机发送停止条件之前，如果主机是接收方需要回应，则主机发NACK。为什么不是ACK，这个还需要再想想。

每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）

5种速率
I2C协议可以工作在以下5种速率模式下，不同的器件可能支持不同的速率。

标准模式(Standard)：100kbps
快速模式(Fast)：400kbps
快速模式+(Fast-Plus)：1Mbps
高速模式(High-speed)：3.4Mbps
超快模式(Ultra-Fast)：5Mbps（单向传输）

4种信号

I2C协议最基础的几种信号：起始、停止、应答和非应答信号。

起始信号

I2C协议规定，SCL处于高电平时，SDA由高到低变化，这种信号是起始信号。

停止信号

I2C协议规定，SCL处于高电平，SDA由低到高变化，这种信号是停止信号。

数据有效性

I2C协议对数据的采样发生在SCL高电平期间，除了起始和停止信号，在数据传输期间，SCL为高电平时，SDA必须保持稳定，不允许改变，在SCL低电平时才可以进行变化。

应答信号
I2C最大的一个特点就是有完善的应答机制，从机接收到主机的数据时，会回复一个应答信号来通知主机表示“我收到了”。

应答信号出现在1个字节传输完成之后，即第9个SCL时钟周期内，此时主机需要释放SDA总线，把总线控制权交给从机，由于上拉电阻的作用，此时总线为高电平，如果从机正确的收到了主机发来的数据，会把SDA拉低，表示应答响应。

非应答信号

当第9个SCL时钟周期时，SDA保持高电平，表示非应答信号。

非应答信号可能是主机产生也可能是从机产生，产生非应答信号的情况主要有以下几种：

I2C总线上没有主机所指定地址的从机设备
从机正在执行一些操作，处于忙状态，还没有准备好与主机通讯
主机发送的一些控制命令，从机不支持
主机接收从机数据时，主机产生非应答信号，通知从机数据传输结束，不要再发数据了

原文链接：https://blog.csdn.net/luowei568567784/article/details/12654441

https://blog.csdn.net/whik1194/article/details/115040856