來源：百問網_嵌入式linux wiki_jz2440 新1期視頻維基教程 (視頻文字版)
作者：韋東山
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I2C協議
I2C在硬件上的接法如下(圖19-1)所示，主控芯片引出兩條線SCL,SDA線，在一條I2C總線上可以接很多I2C設備，我們還會放一個上拉電阻（放一個上拉電阻的原因以后我們再說）。
我們怎么傳輸數據，我們需要發數據從主設備發送到從設備上去，也需要把數據從從設備傳送到主設備上去，數據涉及到雙向傳輸。
舉個例子：
體育老師：可以把球發給學生，也可以把球從學生中接過來。
1.發球：a.老師說：注意了(start) b.老師對A學生說我要球發給你(地址)。
- c.老師就把球發出去了（傳輸）。
- d.A收到球之后，應該告訴老師一聲（回應）。
- e.老師說下課（停止）
2.接球：
- a.老師說注意了(start)，
- b.老師說：B把球發給我(地址)
- c.B就把球發給老師（傳輸）
- d.老師收到球之后，給B說一聲，表示收到球了（回應）。
- e.老師說下課（停止）
我們就使用這個簡單的例子，來解釋一下IIC的傳輸協議。
- 老師說注意了，表示開始信號(start)
- 老師告訴某個學生，表示發送地址(address)
- 老師發球/接球，表示數據的傳輸
- 老師/學生收到球，回應表示：回應信號(ACK)
- 老師說下課，表示IIC傳輸接受(P)
IIC傳輸數據的格式
1.寫操作：
剛開始主芯片要發出一個start信號，然后發出一個設備地址(用來確定是往哪一個芯片寫數據)，方向(讀/寫，0表示寫，1表示讀)。
回應(用來確定這個設備是否存在)，然后就可以傳輸數據，傳輸數據之后，要有一個回應信號（確定數據是否接受完成)，然后再傳輸下一個數據。
每傳輸一個數據，接受方都會有一個回應信號，數據發送完之后，主芯片就會發送一個停止信號。
白色背景：主→從
灰色背景：從→主
2.讀操作：
剛開始主芯片要發出一個start信號，然后發出一個設備地址(用來確定是從哪一個芯片讀取數據)，方向(讀/寫，0表示寫，1表示讀)。
回應(用來確定這個設備是否存在)，然后就可以傳輸數據，傳輸數據之后，要有一個回應信號（確定數據是否接受完成)，然后再傳輸下一個數據。
每傳輸一個數據，接受方都會有一個回應信號，數據發送完之后，主芯片就會發送一個停止信號。
白色背景：主→從
灰色背景：從→主
傳輸是以8位為單元數據傳輸的，先傳輸最高位(MSB)，主芯片發出start信號之后，然后發出9個時鐘傳輸數據。
（1）開始信號（S）：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數據。
（2）結束信號（P）：SCL為高電平時，SDA由低電平向高電平跳變，結束傳送數據。
（3）響應信號(ACK)：接收器在接收到8位數據后，在第9個時鐘周期，拉低SDA
SDA上傳輸的數據必須在SCL為高電平期間保持穩定，SDA上的數據只能在SCL為低電平期間變化。如圖
1.問題：如何在SDA上實現雙向傳輸？
答：主芯片通過一根SDA線既可以把數據發給從設備，也可以從SDA上讀取數據，連接SDA線的引腳里面必然有兩個引腳（發送引腳/接受引腳）。
2.問題：主設備(從設備)發送數據時，從設備(主設備)的發送引腳，不影響數據的發送，怎么做到呢？
答：里面放一個三極管，使用開極(極電集開發出去作為輸出)電路，如下圖
下面畫一個真值表:
- 從真值表和電路圖我們可以知道，當某一個芯片不行影響SDA線時，那就不驅動這個三極管。
- 想輸出高電平時；都不驅動(高電平就由上拉電阻決定)。
- 想輸出低電平，就驅動三極管。
從下面的例子可以看看數據是怎么傳的（實現雙向傳輸），比如：主設備發送（8bit）給從設備 1.前8個clk
- 從設備不要影響，從設備不驅動三極管；
- 主設備決定數據；
2.第9個clk，由從設備決定數據
- 主設備不驅動三極管；
- 從設備決定數據；
從上面的例子，就可以知道，怎樣在一條線上實現，雙向傳輸的辦法。這就是為什么在SDA,SCL上放上拉電阻的原因。
在第9個時鐘之后，如果有某一方處于繁忙狀態，它可以一直把SCL拉低當SCL為低電平時候，大家都不應該使用IIC總線，只有當SCL從低電平變為高電平的時候，IIC總線才能被使用。
從前圖我們也可以知道ACK信號應該是低電平。主設備不驅動三極管，如果從設備不驅動三極端的話SDA應該是高電平，當從設備接收數據之后，發出回應信號的時候，就會驅動三極管，讓SDA變為低電平。所以說：ACK信號是低電平。
對于IIC協議它只能規定怎么傳輸數據，數據什么含義它完全不能夠控制，數據的含義有從設備決定。
