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1、概述
I2C（Inter-Integrated Circuit）也称为IIC，是由飞利浦公司（现在属于恩智浦半导体）开发的串行通信协议，广泛应用于连接低速外围设备，例如ADC、DAC、电源管理芯片、电流采集芯片等，采用两线制，最高支持5Mhz通信频率，支持多主机多从机模式。
2、基本结构
I2C基本结构如下图，SCL与SDA为通信总线，SCL：时钟线，SDA：数据线，由于其协议有仲裁功能，因此上面可以挂多个主机和多个从机，另外由于其开漏输出结构，两根线上均有上拉电阻来提供高电平。
当然最常见的还是单主机和（单）多从机用法：
3、开漏输出与线与逻辑
开漏输出：
开漏输出是I2C的特点，开漏输出是指输出端通过 MOS管的漏极连接到外部电路，MOS管的源极接地，栅极受控，如下图，此种结构的特点无法输出高电平，当MOS管开启时输出低电平，当MOS管关断时，输出高阻态，也就是说不拉高也不拉低，因此需要外部加一个上拉电阻来实现高电平输出。
开漏输出的一个好处是即使总线上各个设备有的输出高电平有的输出低电平，由于高电平是由上拉电阻产生，因此总线上不会出现VDD与GND短路。
线与逻辑：
线与逻辑类似于与门的逻辑，由于开漏输出原因，总线上只要有一个设备输出低电平，那么总线上就会是低电平，如下表：
4、数据有效性：
I2C再进行数据传输时，需要遵循以下逻辑才能保持数据有效：
SCL为高电平期间：SDA线上的数据必须保持稳定。
SCL为低电平期间：SDA线上的数据可以发生变化。
5、数据传输：
以下是官方文档给出的一个时序示例
5.1 位传输：
从上面的时序图可以看出，I２C传输中，每８位为一个字节，后面跟随一个应答或非应答位
应答位（ACK）：设备将SDA拉低
非应答位（NACK）：SDA保持高电平
另外：
读（Read）：SDA保持高电平
写（Write）：主机将SDA拉低
起始位（Start）：在SCL为高电平时，SDA由高电平变为低电平。
终止位（Stop）：在SCL为高电平时，SDA由低电平变为高电平。
5.2 常见时序
以下是最常见的时序的抽象图，该时序由①起始位开始然后主机发送②七位从机地址，后面跟随一个③读或写位，此后等待从机④应答，待从机应答后，⑤如果是读数据，那么后续将会是从机返回数据，主机读取数据；如果是写数据，那么就是主机写入一位数据，读或者写完成后，主机或者从机再次发⑥非应答信号，此后发送⑦停止位停止此次通信。
另外还有常见的复杂一点的时序，该时序由①起始位开始然后主机发送②七位从机地址，后面跟随一个③写位，此后等待从机④应答，从机应答后，主机⑤发送寄存器地址，从机收到后再次⑥应答，主机收到应答后再次发送⑦起始位，并再次⑧发送从机地址，然后发送⑨读或写位，此后再次等待从机10. 应答，主机收到应答后，11. 向从机发送数据或者读取从机返回的数据，后续主机或者从机再次发12. 非应答信号，最后主机发送停止位停止此时通信。
上述时序的关键在于第一个字节发送从机地址，后跟随第二个字节从机某个寄存器的地址，第三个字节再次发送从机地址，然后第四个字节才是写入或读取的数据，这样的时序对于稍微复杂一点的芯片通信比较友好，因为可以对不同的寄存器进行配置。
6、实际时序示例：
如下是一个读数据的时序示意图，从机地址为：1011 001，从机返回的数据为：0101 1101
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