I2C协议介绍

你的电脑或者手机里面有很多小零件，比如传感器、存储芯片等，它们需要互相交流信息。I2C 就是一种让这些小零件互相“聊天”的方式。这种聊天是通过两根线来进行的，就像两个人用一根绳子来传递信息一样。

1. 接线

这两根线叫做：

SCL – 这就像是一个时钟，告诉零件们什么时候该说话。
SDA – 这是用来传递信息的线，就像两个人之间传递的绳子。

当没有人说话的时候，这两根线都会保持在一个高电平的状态，就像绳子被拉直了。这是通过一些小零件（上拉电阻）来实现的，它们确保线路在空闲时不会乱晃。

2. 信号

这些聊天可以有不同的速度，就像人们说话有快有慢一样。I2C 有几种不同的速度，从慢的 100 kbit/s 到快的 3.4 Mbit/s。I 2 C 总线速度范围为标准模式下的 100 kbit/s、快速模式下的 400 kbit/s、快速模式+ 1 Mbit/s 以及高速模式下的 3.4 Mbit/s。

每个零件都有一个独特的地址（每个设备都通过唯一的 7 位或 10 位地址进行识别），就像每个人都有一个名字一样，这样它们就知道什么时候轮到自己说话。

数据传输
信息是打包传递的，就像快递包裹一样。每个包裹里都有收件人的地址、一个读/写命令（告诉对方是要看信还是写信）、一个确认信号（表示信收到了）和信的内容。
该图显示了单个 I 2 C 数据包的结构。

数据包的开始
当主设备（就像聊天的发起者）想要开始聊天时，它会在保持时钟线（SCL）高电平时将数据线（SDA）拉低，这就像说“大家注意，我要开始说话了”。

然后，它会发送一个地址和读/写命令（传输7（或 10）位地址，后跟R/W 位以指示它是读（1）还是写（0）指令）。比如，它可能会对一个传感器说：“嘿，传感器，我是微控制器，我想要读你的温度数据。”

被寻址的从设备（传感器）会通过拉低数据线来回应一个确认信号（拉低 ACK 位），就像说“好的，我知道了，我会给你数据的。”

数据传输
一旦地址被确认，主设备就会继续控制时钟，然后根据读/写命令，主设备或从设备就会开始在总线上发送数据。每发送完一个字节，接收的设备都会发送一个确认信号，就像说“收到”。

数据包的结束
当所有的数据都发送完毕后，数据包就结束了。这可以通过时钟线（SCL）已经高电平，数据线（SDA）在从低变高来识别，就像聊天结束时的一个信号。

3. 引用

https://www.picotech.com/library/knowledge-bases/oscilloscopes/serial-protocol-decoding-i2c