I2C（Inter-Integrated Circuit，集成电路总线）
任意两个设备之间都可以进行通信，但同一时刻只能有两个设备之间通信，且数据只能单向传输（半双工）
I2C规定将发起通信的设备称为主设备，主设备发起一次通信后，其它设备均为从设备。主设备需要向从设备产生并发送时钟信号。
数据格式
传输流程
写操作流程：
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)
从设备回应(用来确定这个设备是否存在)，然后就可以传输数据
主设备发送一个字节数据给从设备，并等待回应
每传输一字节数据，接收方要有一个回应信号（确定数据是否接受完成)，然后再传输下一个数据。
数据发送完之后，主芯片就会发送一个停止信号。
上图：白色背景表示"主→从"，灰色背景表示"从→主"
通讯的起始和停止信号
当 SCL 线是高电平时 SDA 线从高电平向低电平切换，这个情况表示通讯的起始。
当 SCL 是高电平时 SDA 线由低电平向高电平切换，表示通讯的停止。
响应
i2c的数据字节定义为8-bits长度，对每次传送的总字节数量没有限制,但对每一次传输必须伴有一个应答(ACK)信号， 其时钟由主设备提供，而真正的应答信号由从设备发出，在时钟为高时，通过拉低并保持SDA的值来实现。如果从设备忙， 它可以使 SCL保持在低电平，这会强制使主设备进入等待状态。当从设备空闲后，并且释放时钟线，原来的数据传输才会继续。
数据有效性
I2C使用SDA信号线来传输数据，使用SCL信号线进行数据同步，如下图。 SDA数据线在SCL的每个时钟周期传输一位数据。（scl=1时，sda的数据有效；scl=0，sda数据改变）
传输时，SCL为高电平的时候SDA表示的数据有效，即此时的SDA为高电平时表示数据“1”，为低电平时表示数据“0”。
当SCL为低电平时，SDA的数据无效，一般在这个时候SDA进行电平切换，为下一次表示数据做好准备。
如何在SDA上实现双向传输？
主芯片通过一根SDA线既可以把数据发给从设备，也可以从SDA上读取数据，连接SDA线的引脚里面必然有两个引脚（发送引脚/接受引脚）。
主、从设备都可以通过SDA发送数据，肯定不能同时发送数据，怎么错开时间？
在9个时钟里，
前8个时钟由主设备发送数据的话，第9个时钟就由从设备发送数据；
前8个时钟由从设备发送数据的话，第9个时钟就由主设备发送数据。
双方设备中，某个设备发送数据时，另一方怎样才能不影响SDA上的数据？
硬件原理
电容在上电瞬间相当于短路，此时三极管导通，SDA电平由高到低
因电容两端的电压不能突变,电容再通电的之间,两端的电压为0,当接通的瞬间,它的电压不能突变,还是0V,而此时电源的电流就等于电源的空载电压除以电源的内阻了,相当于电源被短路了.当过一段时间后,电容两端的电压慢慢升高,最后与电源电压一样高,这时电容不再充电,也不存在充电电流了,相当于开路一样
举例：
主设备发送（8bit）给从设备
前8个clk
从设备不要影响SDA，从设备不驱动三极管
主设备决定数据，主设备要发送1时不驱动三极管，要发送0时驱动三极管
第9个clk，由从设备决定数据
主设备不驱动三极管
从设备决定数据，要发出回应信号的话，就驱动三极管让SDA变为0
从这里也可以知道ACK信号是低电平
为何SCL也要使用上拉电阻？
在第9个时钟之后，如果有某一方需要更多的时间来处理数据，它可以一直驱动三极管把SCL拉低。
当SCL为低电平时候，大家都不应该使用IIC总线，只有当SCL从低电平变为高电平的时候，IIC总线才能被使用。
当它就绪后，就可以不再驱动三极管，这是上拉电阻把SCL变为高电平，其他设备就可以继续使用I2C总线了。
优缺点
I2C的优点：
只需要两根信号线就可以完成传输。
支持多个主机和从机。
硬件结构比UART更简单。
相比于UART，没有严格的波特率要求，但主设备需要生成总线时钟。
I2C的缺点：
I2C的传输速率比不上SPI，是为了与低速设备通信而发明的。
数据帧大小限制为8位。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-714764.html
只能进行半双工通信。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-714764.html
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