1、简介

I2C（集成电路总线），由Philips公司（2006年迁移到NXP）在1980年代初开发的一种简单、双线双向的同步串行总线，它利用一根时钟线和一根数据线在连接总线的两个器件之间进行信息的传递，为设备之间数据交换提供了一种简单高效的方法。每个连接到总线上的器件都有唯一的地址，任何器件既可以作为主机也可以作为从机，但同一时刻只允许有一个主机。

I2C 标准是一个具有冲突检测机制和仲裁机制的真正意义上的多主机总线，它能在多个主机同时请求控制总线时利用仲裁机制避免数据冲突并保护数据。作为嵌入式开发者，使用I2C总线通信的场景有很多，例如驱动FRAM、E2PROM、传感器等。

总结来说，I2C总线具有以下特点：

• 只需要SDA、SCL两条总线；
• 没有严格的波特率要求；
• 所有组件之间都存在简单的主/从关系，连接到总线的每个设备均可通过唯一地址进行软件寻址；
• I2C是真正的多主设备总线，可提供仲裁和冲突检测；
• 传输速度分为四种模式：
  • 标准模式（Standard Mode）：100 Kbps
  • 快速模式（Fast Mode）：400 Kbps
  • 高速模式（High speed mode）：3.4 Mbps
  • 超快速模式（Ultra fast mode）：5 Mbps
• 最大主设备数：无限制；
• 最大从机数：理论上，1008个从节点，寻址模式的最大节点数为2的7次方或2的10次方，但有16个地址保留用于特殊用途。

I2C有16个保留I2C地址。这些地址对应于以下两种模式之一：0000 XXX或1111 XXX。下表显示了为特殊目的而保留的I2C地址。

2、物理特性

I2C 总线使用连接设备的 "SDA"（ 串行数据总线）和"SCL"（ 串行时钟总线 ） 来传送信息。

I2C 总线内部使用漏极开路输出驱动器，因此 SDA和 SCL 可以被拉低为低电平，但是不能被驱动为高电平，所以每条线上都要使用一个上拉电阻，默认情况下将其保持在高电平。