這里要先介紹I2C總線中幾個專有名詞：

l 發(fā)送者：將數(shù)據(jù)發(fā)送到總線的設(shè)備

l 接收者：從總線接收數(shù)據(jù)的設(shè)備

l 主設(shè)備：產(chǎn)生時鐘信號、啟動通信、發(fā)送I2C命令和終止通信的設(shè)備

l 從設(shè)備：監(jiān)聽總線、能被主設(shè)備尋址的設(shè)備

l 多主設(shè)備：I2C能夠擁有多個主設(shè)備，而且每個主設(shè)備都能夠發(fā)送命令

l 仲裁：當多個主設(shè)備請求使用總線時，決定哪一個主設(shè)備可以占用的一個過程

l 同步：同步多個設(shè)備時鐘信號的一個過程

上面是從宏觀上對I2C總線介紹了下，接下來將深入細節(jié)研究其通信過程：

n 串行數(shù)據(jù)傳送：

在總線備用時SDA和SCL都必須保持高電平狀態(tài)，只有關(guān)閉I2C總線時才能使SCL鉗位在低電平。在I2C總線數(shù)據(jù)傳輸時，在時鐘線高電平期間，數(shù)據(jù)線上必須保持有穩(wěn)定的邏輯電平（也就是說在數(shù)據(jù)傳輸期間只有時鐘線低電平期間，才允許數(shù)據(jù)線上的電平發(fā)生變化）。

圖 7_3 串行數(shù)據(jù)發(fā)送

因此在如圖7_3中對于每一個時鐘脈沖期間一比特的數(shù)據(jù)將會被傳送，SDA只能在時鐘信號為低電平時才能改變。下面是代碼中發(fā)送一字節(jié)的函數(shù)：在循環(huán)體內(nèi)每次將dat內(nèi)的最高位移出到CY中，進而賦值給SDA（這時SCL為低，SDA可改變）。接著拉高SCL并保持5us，最后再拉低SCL實現(xiàn)一個時鐘脈沖將dat中最高位送出。依此循環(huán)8次實現(xiàn)將dat全部傳出。

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//向I2C總線發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)

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void I2C_SendByte（uchar dat）

{

uchar i;

for （i=0; i《8; i++） //8位計數(shù)器

{

dat 《《= 1; //移出數(shù)據(jù)的最高位

SDA = CY; //送數(shù)據(jù)口

SCL = 1; //拉高時鐘線

Delay5us（）; //延時

SCL = 0; //拉低時鐘線

Delay5us（）; //延時

}

I2C_RecvACK（）;

}

n 開始和結(jié)束條件：

命令不會沒有任何預兆直接發(fā)送的，每一個I2C命令的發(fā)送總是開始于開始條件并結(jié)束于終止條件。這里所謂的開始條件和終止條件起始也是由SCL和SDA組合形成的（如圖7_4）。

圖 7_4 開始和結(jié)束條件

如果時鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線出現(xiàn)由高到低的電平變化，則會啟動I2C總線，此時為I2C的起始信號：

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//I2C起始信號

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void I2C_Start（）

{

SDA = 1; //拉高數(shù)據(jù)線

SCL = 1; //拉高時鐘線

Delay5us（）; //延時

SDA = 0; //產(chǎn)生下降沿

Delay5us（）; //延時

SCL = 0; //拉低時鐘線

}

若在時鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線出現(xiàn)由低到高的電平變化，則會停止I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸，此時為I2C的終止信號：

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//I2C停止信號

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void I2C_Stop（）

{

SDA = 0; //拉低數(shù)據(jù)線

SCL = 1; //拉高時鐘線

Delay5us（）; //延時

SDA = 1; //產(chǎn)生上升沿

Delay5us（）; //延時

}

開始條件之后I2C總線被認為是忙狀態(tài)，只有當停止信號之后其他主設(shè)備才能使用該總線。此外，當開始條件之后主設(shè)備能夠多次發(fā)出開始信號。這些開始信號和第一次發(fā)出的開始信號類似，他們后面經(jīng)常會跟從設(shè)備的地址。這樣可以方便實現(xiàn)在I2C總線忙期間，當前占線的主設(shè)備可以和不同的從設(shè)備進行通信。

n I2C數(shù)據(jù)傳送：

I2C總線上傳送的每一個字節(jié)均為8位，但是每啟動一次I2C總線，其后的數(shù)據(jù)傳送字節(jié)數(shù)是沒有限制的。同時每傳送一字節(jié)的數(shù)據(jù)后面都要跟隨一個接收者回應(yīng)的應(yīng)答位（低電平為應(yīng)答信號，高電平為非應(yīng)答信號），當全部數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后主設(shè)備發(fā)送終止信號。

圖 7_5 數(shù)據(jù)傳送圖

所以在上面向I2C總線發(fā)送一字節(jié)的數(shù)據(jù)的代碼的最后有一個I2C_RecvACK（）函數(shù)。（如下）該函數(shù)負責接收接收者發(fā)送過來的應(yīng)答信號，也即圖7_5中的第9個時鐘脈沖的期間的相應(yīng)操作。

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//I2C接收應(yīng)答信號

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bit I2C_RecvACK（）

{

SCL = 1; //拉高時鐘線

Delay5us（）; //延時

CY = SDA; //讀應(yīng)答信號

SCL = 0; //拉低時鐘線

Delay5us（）; //延時

return CY;

}