I2C 接口 （也稱為 InterIC、IIC、I2C)是飛利浦開發(fā)的串行總線，用于在微控制器（或處理器）和外圍組件（如各種傳感器、驅(qū)動程序、RAM、ADC 等）之間低速（標準模式下高達 100 kbit/s，“快速”模式下高達 400 kbit/s）傳輸 8 位數(shù)據(jù)。

使用此標準進行數(shù)據(jù)傳輸可以最大限度地減少集成電路之間的連接數(shù)量，從而減少必要的引腳和走線的數(shù)量。集成的 I2C 協(xié)議還消除了對地址解密器和其他外部協(xié)商邏輯的需求。

僅使用兩條線路傳輸信息：

    SDA – 數(shù)據(jù)線

    SCL 是同步行

這兩根線通過上拉電阻連接到電源（VCC），所有連接到總線的設備通過開漏（Open-Drain）或集電極開路（Open-Collector）驅(qū)動器拉低信號線，實現(xiàn)邏輯“0”狀態(tài)；而不主動拉低時，信號線通過上拉電阻恢復到邏輯“1”狀態(tài)。

工作原理

IIC總線選用主-從架構，即一臺設備做為主機（Master），而另一臺做為從機（Slave）。主機控制總線里的時鐘信號，并發(fā)起傳送數(shù)據(jù)，而從機則按照主機命令開展回應。

1. 設備地址

每個從設備在IIC總線上也有一個唯一的7位或10位地址。當主機發(fā)出一個特殊地址時，僅有與本地址匹配的從機遇回應，從而實現(xiàn)多設備之間的通信。

2. 傳送數(shù)據(jù)過程

IIC的通信過程有如下幾個步驟：

運行標準（Start Condition）：當SDA線在SCL線維持高電平時，從高電平降低，表明通信的逐漸。

地址傳送：主機在啟動條件時，推送從機地址及其讀/寫位（RW位），從機依據(jù)地址確定是否回應。

應答信號（ACK/NACK）：當從機成功接受到地址或數(shù)據(jù)后，會可以將SDA線降低來發(fā)送一個應答信號（ACK）。假如從機沒有接受到或無法處理數(shù)據(jù)，它將不推送應答信號（NACK）。

傳送數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)以字節(jié)為基準根據(jù)SDA線傳送，每次傳送后，從機必須推送ACK信號來確定數(shù)據(jù)已成功接受。

停止條件（Stop Condition）：當傳送結(jié)束時，SDA線在SCL線維持高電平時，從低電頻恢復到高電平，表明通訊完畢。

3. 讀寫操作

寫操作：主機在推送從機地址后，將讀/寫位設為“0”來進行寫操作。接著，主機再次傳送數(shù)據(jù)字節(jié)，目標從機遇接受這些信息。

讀操作：主機在推送從機地址后，將讀/寫位設為“1”來進行讀操作。從機先是在SDA網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù)，主機載入這些信息。

IIC優(yōu)缺點

優(yōu)勢

簡易性：僅需二根電源線即可實現(xiàn)多設備通訊，減少了硬件開發(fā)的復雜性。

低成本：IIC的完成不用繁雜的通信接口，適用于低成本嵌入式應用。

多主機支持：盡管常見的是單主機配置，但IIC總線也支持多主機架構，這使得其更加高效。

缺陷

速度限定：IIC的標準模式速度為100 kbps，迅速模式為400 kbps，快速模式為3.4 Mbps，但這仍然小于許多其他總線規(guī)范。

通訊距離短：IIC設計用于芯片間通信，適宜于同一電路板上的器件通訊，距離較遠時很容易受到信號衰減危害。

IIC的典型應用

感應器聯(lián)接：IIC廣泛用于將感應器（如溫度感應器、加速度計、陀螺儀）與微處理器聯(lián)接。

存儲設備：EEPROM、RTC等存儲設備通常通過IIC插口與主控設備通訊。

液晶顯示屏（LCD）：很多字符LCD和圖型LCD控制板支持IIC插口，用以表明數(shù)據(jù)的傳輸。

匯總

IIC作為一種簡單而高效的串口通信總線，廣泛應用于各種嵌入式系統(tǒng)中。根據(jù)只需二根電源線設計，IIC完成了主機與多個從機之間的通信，適宜短路線、低速度的數(shù)據(jù)傳輸任務。在決定成本、硬件復雜性和通訊要求的項目中，IIC通常是理想的選擇。