I2C串行总线协议是什么？
I2C总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线，是具备多主机系统所需的包括总线裁决和高低速器件同步功能的高性能串行总线。I2C总线只有两根双向信号线。一根是数据线SDA，另一根是时钟线SCL。
I2C总线通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时，两根线均为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平，都将使总线的信号变低，即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系。
每个接到I2C总线上的器件都有唯一的地址。主机与其它器件间的数据传送可以是由主机发送数据到其它器件，这时主机即为发送器。由总线上接收数据的器件则为接收器。
主机：初始化发送、产生时钟信号和终止发送的器件，它可以是发送器或接收器。主机通常是微处理器。
从机：被主机寻址的器件，它可以是发送器或接收器。
一、数据位的有效性规定
I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。
二、起始和终止信号
SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号；SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。
I2C总线中唯一违反上述数据有效性的是被定义为起始（S）和停止（P）条件。
三、数据传送格式
（1）字节传送与应答
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）。
（2）数据帧格式
I2C总线上传送的数据信号是广义的，既包括地址信号，又包括真正的数据信号。
Ø 在起始信号后必须传送一个从机的地址（7位）;
Ø 第8位是数据的传送方向位（R/W）:
ü 用“0”表示主机发送数据（T），
ü 用“1”表示主机接收数据（R）。
每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。但是，若主机希望继续占用总线进行新的数据传送，则可以不产生终止信号，马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。
在总线的一次数据传送过程中，可以有以下几种组合方式：
A、主机向从机发送数据，数据传送方向在整个传送过程中不变。
有阴影部分表示数据由主机向从机传送，无阴影部分则表示数据由从机向主机传送。
A表示应答，/A表示非应答（高电平）。S表示起始信号，P表示终止信号。
B、主机在第一个字节(寻址字节)后，立即由从机读数据。
在从机产生响应时，主机从发送变成接收，从机从接收变成发送。之后，数据由从机发送，主机接收，每个应答由主机产生，时钟信号仍由主机产生。若主机要终止本次传输，则发送一个非应答信号(A)，接着主机产生停止条件。
C、在传送过程中，当需要改变传送方向时，起始信号和从机地址都被重复产生一次，但两次读/写方向位正好反相。
四、总线的寻址
I2C总线协议有明确的规定：采用7位的寻址字节（寻址字节是起始信号后的第一个字节）。
（1）寻址字节的位定义
D7～D1位组成从机的地址。D0位是数据传送方向位，为“0”时表示主机向从机写数据，为“1”时表示主机由从机读数据。
（2）寻址字节中的特殊地址
固定地址编号0000和1111已被保留作为特殊用途。
（3）起始字节
Ø 起始字节是提供给没有I2C总线接口的单片机查询I2C总线时使用的特殊字节。
Ø 不具备I2C总线接口的单片机，则必须通过软件不断地检测总线，以便及时地响应总线的请求。单片机的速度与硬件接口器件的速度就出现了较大的差别，为此，I2C总线上的数据传送要由一个较长的起始过程加以引导。
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