I2C 总线
I2C 的英文拼写是“Inter—Integrate Circuit”，即内置集成电路。I2C 是一种由 Philips 公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C 总线只有两根线分别为：
时钟线 SCL（Serial Clock）和数据线 SDA（Serial Data）。总线空闲时，上拉电阻使SDA 和 SCL 线都保持高电平。I2C 总线上任意器件输出低电平都会使相应总线上的信号变低。
I2C 总线简单而实用，占用的 PCB（印刷电路板）空间很小，芯片引脚数量少，设计成
本低。I2C 总线支持多主控（Multi-Mastering）模式，任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主设备。主控能够控制数据的传输和时钟频率，在任意时刻只能有一个主控。
I2C 总线原理
I2C 设备上的串行数据线 SDA 接口是双向的，用于向总线上发送或接收数据。串行时
钟线 SCL 也是双向的，作为控制总线数据传输的主机通过 SCL 接口发送时钟信号提供给从
设备；作为接受主机命令的从设备按照 SCL 上的信号发送或接收 SDA 上的信号。
I2C 总线在传输数据的过程中，主要有三种控制信号：起始信号，结束信号，应答信号。
起始信号：当 SCL 为高电平时，SDA 由高电平转为低电平时，开始传输数据。
结束信号：当 SCL 为高电平时，SDA 由低电平转为高电平时，结束数据传输。
应答信号：接收数据的器件在接收到 8bit 数据后，向发送数据的器件反馈一个应答信
号，表示已经收到数据。应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ACK 简称应答位），表示接收器已经成功地接收了该字节；应答信号为高电平时，规定为非应答位（NACK），一般表示接收器接收该字节没有成功。对于反馈有效应答位 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 线拉低，并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平。接收器如果是主控器，则在它收到最后一个字节后，发送一个 NACK 信号，以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。
开始位和停止位都由 I2C 主机产生。在选择从设备时，如果从设备采用 7 位地址，则主
设备在发起传输过程前，需先发送 1 字节的设备地址信息，前 7 位为设备地址，最后 1 位为读写标志。之后，I2C 每次传输的数据也是 1 字节，并从 MSB 开始传输（最高有效位）。每个字节传完后，在 SCL 的第 9 个上升沿到来之前，接收方应该发出一个 ACK 位。在 SCL的时钟脉冲由 I2C 主控方发出，在第 8 个时钟周期之后，主控方应该释放 SDA。I2C 总线的时序如上图所示。