I2C
I2C总线（Inter－Integrated Circuit），由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。常用于微控制器与外设之间的连接。
硬件连接
I2C仅需两根线就可以支持一主多从或者多主连接：
- SDA（Serial Data Line）：串行数据线。
- SCL（Serial Clock Line）：串行时钟线。
通信协议
I2C是串行传输总线，传输是以8位为单元数据传输的，先传输最高位（MSB），主芯片发出start信号之后，然后发出9个时钟传输数据。
- 开始信号（S）：SCL为高电平时，SDA山高电平向低电平跳变，开始传送数据。
- 结束信号（P）：SCL为电平时，sDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
- 响应信号（ACK）：发送器每发送一个字节，就会在时钟脉冲的第9个脉冲期间释放数据线SDA，然后由接收器反馈一个应答信号给发送器，如果这个应答信号为低电平，就为有效应答位（ACK简称应答位），表示接收器已经成功的接受了了这个字节；如果这个应答信号为高电平，就为非应答位（NACK），一般表示接收器没有成功接受这个字节。具体来说，对于反馈回来的有效应答位（ACK）的要求是：接收器在第9个时钟脉冲之前的低电平期间将SDA拉低，并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平。 如果接收器是主控器，则在他接受的最后一个字节之后，发送一个NACK信号，来通知被控发送器结束数据发送，并释放SDA线，以便主控接收器发送一个停止信号P。
SDA上传输的数据必须在SCL为高电平期间保持稳定，SDA上的数据只能在SCL为低电平期间变化。如图：
写操作
刚开始主芯片要发出一个start信号，然后发出一个设备地址（用来确定是往哪一个芯片写数据），方向（读/写，0表示写，1表示读）。回应（用来确定这个设备是否存在），然后就可以传输数据，传输数据之后，要有一个回应信号（确定数据是否接受完成)，然后再传输下一个数据。每传输一个数据，接受方都会有一个回应信号，数据发送完之后，主芯片就会发送一个停止信号。
读操作
刚开始主芯片要发出一个start信号，然后发出一个设备地址（用来确定是从哪一个芯片读取数据），方向（读/写，0表示写，1表示读）。回应（用来确定这个设备是否存在），然后就可以传输数据，传输数据之后，要有一个回应信号（确定数据是否接受完成)，然后在传输下一个数据。每传输一个数据，接受方都会有一个回应信号，数据发送完之后，主芯片就会发送一个停止信号。
总线速度
双向传输总线：
- 标准模式（Standard-mode）：速率高达 100 Kbit/s
- 快速模式（Fast-mode）：速率高达 400 Kbit/s
- 快速模式+（Fast-mode Plus）：速率高达 1 Mbit/s。
- 高速模式（High-speed mode）：速率高达 3.4 Mbit/s
单向传输总线：
- 超快速模式（Ultra Fast-mode）：速率高达 5 Mbit/s
