I2C通信协议在众多工程中有广泛的应用，数据采集，摄像头，各种单片机中应用，I2C硬件实现简单，扩展性强，广泛应用于集成电路模块之间的通信。
传统的设备通信通过串口进行，但是三个设备甚至四个更多的设备之间两两通信的时候，这种串口连接的方式就会很复杂。
I2C虽然硬件实现简单不代表不重要，更需要深刻透彻的理解IIC原理。
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目录
1.I2C概述
I2C（又称IIC，Inter-Integrated Circuit），即集成电路总线，是一种两线式串行总线，由PHILIPS公司开发，用于连接微控制器及其外围设备。多用于主机和从机在数据量不大且传输距离短的场合下的主从通信。
I2C总线由SDA（数据线）和SCL（时钟线）构成通信线路，既可用于发送数据，也可接收数据，是一种半双工通信协议。
I2C支持多个设备共用的信号线，支持多个通讯主机及多个通讯从机。
总线上的每一个设备都可以作为主设备或者从设备，且每一个设备都会对应一个唯一的地址，主从设备通过这个地址来识别确定与哪个设备进行通信。
2.I2C读写操作
我们了解了I2C基本原理之后，再来看一下如何进行设备间的读写操作。
首先，需要了解SCL时钟线 和SDA数据线 之间的数据传输原理。
SCL高电平有效，当SDA数据线在下降沿的时候表示为逻辑0，当SCL和SDA共同为高电平的时候为逻辑1。
当SCL时钟持续脉冲发出方波的时候，SDA数据线根据所需改变高低电平，形成逻辑0/1，组合到一起就可以获取一串二进制数值。
如图，通过SCL 和SDA组合获取的值为：1010 000 。
这样就会看最基本的时序图了！
3.I2C写数据过程
I2C中“一主多从”的通讯模式，主设备如何与从设备通信？如何保证访问从设备的方式？这都通过SCL时钟线和SDA数据线共同制定协议来完成。
接下来，我将一步步从起始信号到如何区分从设备，如何和从设备进行读写操作，到最后的结束信号，
将整个过程一一道来，大家坐好小板凳认真听！
I2C通信是分成读数据和写数据两个部分，首先讲解写数据的过程，读数据过程类似，下面分别介绍。
写数据的过程：
每一帧的写数据是由时钟线和数据线共同作用，在同一时间，不是发送信息就是在读取信息。
这是标准的写数据帧，包括起始位，设备地址，应答位，写入寄存器的地址，写入数据，停止位组成。
第一步，起始信号。在空闲状态的时候，数据线和时钟线都是高电平，当数据线在下降沿的时候，就是写数据的起始信号。
第二步，设备地址。不同的从设备使用不用的地址码，每一个设备都有唯一的7位地址码，地址A0-A6。
第三步，读写位和应答信号。写数据时读写位置为0，读数据置为1，如上图读写位为0是写数据。应答信号是从设备发给主机的， 0表示收到，1表示没收到或者读取完成。
第四步，寄存器地址。设备的寄存器地址是8位的，发送的8位寄存器地址可以访问256个字节。如果访问的寄存器地址为 0000 0001，在寄存器地址填入 0X01即可。
传完寄存器地址后也需要应答信号，完成填入0。
第五步，要写入的数据。写入数据也是8位，在之前填入的寄存器地址的位置填入8位数据。如果在寄存器地址 0X01处写入数据 1000 1111，原理如下图。
数据写完后，通知主机写入成功，发送应答信号0。
第六步，停止位。与起始位相反，当SCL时钟线为高的时候，SDA数据线由低到高，完成一帧数据传输。
如上就是完成了一个标准的写数据帧。
举例，给地址为000 0001的从设备，在0X0F的寄存器写入1111 1111数据，IIC如何完成写数据帧呢？如下图。
4.I2C读数据过程
读数据的过程也是类似的，只不过多了一次设备地址的操作。
如上图，将000 0001从设备的0X0F的数据0101 0000读出。
其中，在读数据帧的过程中，有两点需要注意：
一、在第一次获取设备地址读写位是0，获取寄存器地址后会再次获取设备地址，第二次读写位置为1，之后再将读的数据接收。
二、最后的应答信号是1，是由主机发给从机的，表示读取完成。
本文只是针对I2C原理进行介绍，并没有针对代码实现进行讲解，毕竟通过原理了解整个实现机制更容易深刻理解I2C通讯过程。
希望大家通过这篇文章学会I2C通讯原理！