對於嵌入式開發的朋友來說，i2c協議實在是再熟悉不過了，有太多的器件，採用的都是通過i2c來進行相應的設定。今天，我們就隨便聊聊這個i2c協議。
i2c協議中最重要的一點是i2c位址。這個位址有7位和10位兩種形式。7位能夠表示127個位址，而在實際使用中基本上不會掛載如此多的設定，所以很多裝置的位址都採用7位，所以本文接下來的說明都是基於此。
i2c還有乙個很重要的概念，就是「主—從」。對於從裝置來說，它是啥都不幹的，更不會自動傳送資料；而主裝置，則是起到控制作用，一切都是從它開始。
除了gnd以外，i2c有兩根線，分別是sda和scl，所有的裝置都是接到這兩根線上。那麼，這些裝置如何知道資料是傳送給它們呢？這就得依靠前面所說到的位址了。裝置i2c的位址是固定的，比如0x50，0x60等等。因為只能有127個位址，位址衝突是很常見的，所以一般裝置都會有乙個位址選擇pin，比如拉高時候為0x50，接地為0x60。如果無論拉高還是接地，都和別的晶元有衝突，那該怎麼辦呢？答案是：涼拌，沒辦法。遇到這種情況，只能換晶元了。
我們來看i2c協議中的資料傳輸時序圖：
scl是時鐘，sda承載的是資料。當sda從1變動到0，而scl還是1時，表示開始資料傳輸。接下來的7位，就是裝置的位址。緊接著的是讀寫標誌，其為1時是讀取，為0則是寫。如果i2c匯流排上存在著和請求的位址相對應的裝置，則從裝置會傳送乙個ack訊號通知主裝置，可以傳送資料了。接到ack訊號後，主裝置則傳送乙個8位的資料。當傳輸完畢之後，scl保持為1，sda從0變換到1時，標明傳輸結束。
從這個時序圖中可以看到，scl很重要，並且哪個時鐘沿是幹嘛的，都是確定好的。比如，前面7個必定是位址，第8個是讀寫標誌，資料傳輸必須是8位，必須接個ack訊號等等。
前面的時序圖並沒有標明資料傳輸的方向，我們現在看看寫操作的資料流向：
網格的是主裝置傳送的，白色格仔是從裝置傳送的。從圖示中可以看到，對於寫操作，從裝置都只是傳送ack進行確認而已。
而讀操作的資料流向，就有所不同，如圖：
這時候，從裝置除了傳送ack以外，緊跟著的還有資料。
我們用示波器來檢視波形圖，以便於理解。
將示波器的x和y分別接到sda和scl，得到波形並分析如圖:
從圖中可知時序如下：
1.由主機發起，在scl為高電平時，sda由高到低切變，形成開始訊號；
2. 接著是7位位址和一位讀寫標誌，這裡7位位址為0111100，即0x3c，正是我們**中設定的位址id；最後一位為0表示寫操作；
3. 接著在下乙個時鐘，主機以高電平狀態釋放sda，這時從機響應，將sda拉低了；
4. 接著是兩個8位資料00101110與響應，即0x2e，正是「.」號的ascii碼，符合預期輸出；
5. 還有其它資料和最後的停止位，圖中被截掉了。
從圖中可知，縱向一格是200mv，則sda和scl的電平大概就是350mv；由於訊號筆上設定了訊號x10，因此實際電平應該大概是3.5v(理論上應該是3.3v)。橫向一格是25us，10個時鐘週期大概用了4格，即4x25us=100us，平均每個時鐘週期是10us，可算出傳輸頻率為1/10us=100,000/s，即100k bps。
既有讀又有寫的波形圖：
i2c是由2根線進行操作的，乙個是主控時序scl，另一根主控資料sda
對於操作主要分成讀寫，讀寫的兩個操作有部分是相似的
而時序的操作主要分為：start,data,ack,stop,noack
寫的時序用到的時序為:strar,data,ack,stop
時序如圖所示：
讀時序用到的時序有：start,data,ack,stop,noack
時序如圖所示：
下面對時序的說明：
idle：空閒的時候，盡量將sda和scl拉到高電平
start：保持scl為高電平，然後sda由h->l
data：資料是當scl為高電平的時候採集的資料才是有效的資料.
ack：在發完資料後，從裝置會將sda拉到l
noack：在傳送完資料後，從裝置不會將sda拉低
stop：保持scl為高電平，然後sda由l->h
好了，說一下時序的流程和時序圖：
寫時序的流程是：start –>
從裝置的寫位址 –> ack –>
從裝置的暫存器位址 –> ack –>
寫入的資料 –> ack –>
stop
寫時序圖：
讀時序的流程是：start –>
從裝置的寫位址 –> ack –>
從裝置的暫存器位址 –> ack –>
從裝置的讀位址 –> ack ->
讀出的資料 –> noack –>
stop
讀時序圖：
其中要注意的是i2c的2根線上都必須接上拉電阻，阻值一般是4.7k
在獲得ack的時候，一般將sda輸出乙個高阻，然後再讀入ack，好讓從裝置拉低sda
I2C協議解析
1 基本概念 主機 初始化傳送，產生時鐘訊號和終止傳送的器件 從機 被主機定址的器件 傳送器 傳送資料到匯流排的器件 接收器 從匯流排接收資料的器件 多主機 同時有多於乙個主機嘗試控制匯流排 但不破壞報文 仲裁 是乙個在有多個主機同時嘗試控制匯流排，但只允許其中乙個控制匯流排並使報文不被破壞的過程 ...
i2c 協議解析
1 基本概念 主機 初始化傳送，產生時鐘訊號和終止傳送的器件 從機 被主機定址的器件 傳送器 傳送資料到匯流排的器件 接收器 從匯流排接收資料的器件 多主機 同時有多於乙個主機嘗試控制匯流排 但不破壞報文 仲裁 是乙個在有多個主機同時嘗試控制匯流排，但只允許其中乙個控制匯流排並使報文不被破壞的過程 ...
I2C協議詳解
1 i2c匯流排知識 1.1 i2c匯流排物理拓撲結構 i2c 匯流排在物理連線上非常簡單，分別由sda 序列資料線 和scl 序列時鐘線 及上拉電阻組成。通訊原理是通過對scl和sda線高低電平時序的控制，來產生i2c匯流排協議所需要的訊號進行資料的傳遞。在匯流排空閒狀態時，這兩根線一般被上面所接...