协议介绍
硬件电路
- 配置成开漏输出模式，只允许输出低电平而不允许输出高电平，这样的情况下就会出现浮空的状态，为了避免浮空的状态，需要添加俩个上拉电阻，形成弱上拉模式。
- 这样的设计有效避免了电源短路，即VCC
GND出现直连的状态。也可以避免引脚模式的频繁切换，但要输出的时，只需要拉低SDA，输入模式下，只需要放开SDA总线，观察电平信号即可。最后在此电路设计下会出现“线与”的现象，即一个设备输出低电平，所有的设备都输出低电平，只有所有的设备输出高电平才是高电平（多主机模式下才有用）
I2C时序分析
I2C起始条件与终止条件
注意：起始条件与终止条件都必须有主机完成，这里不考虑多主机模式
I2C发送一个字节
注意：
从机需要在上升沿期间需要立刻读取SDA上的电平信号，在SCL高电平期间SDA数据上的内容不能变化。由于主机对时钟有主导权，所以主机放数据时不用非常着急，只需在低电平任意时刻放置数据即可。
当中断发生时，由于是同步时序，SCL SDA的电平信号会维持原来不变，直到中断处理完成，继续维持原来的数据发送！
I2C接收一个字节
注意：在接收数据期间，主机需要释放SDA总线，将总线控制权交换从机，主机在高电平读取，从机在低电平中写入数据
I2C发送应答
I2C接收应答
I2C指定地址写
在SCL高电平期间，SDA总线被主机拉低，此时代表起始。紧接着主机需要立即发送一个7位设备地址位置，加1位的读写控制位，0表示数据写入1表示数据读出。RA代表数据的应答，0代表有人应答，1代表没人应答。在写模式下，会要求输入一个要写入的数据地址位置。每写入一个字节，就必须释放SDA总线获取设备的应答情况。当需要停止时就必须在SCL高电平期间，拉高SDA总线代表数据传输结束。
I2C当前地址读
在SCL高电平期间，SDA总线被主机拉低，此时代表起始。紧接着主机需要立即发送一个7位设备地址位置，加1位的读写控制位，0表示数据写入1表示数据读出。RA代表数据的应答，0代表有人应答，1代表没人应答。在读模式下，主机要释放SDA总线接收数据，由于不能指定数据读取位置，一般数据会从起始位置读出。当要停止读取的时候，主机必须要给从机一个非应答位SA ，这样主机才能控制SDA总线，在SCL上升沿期间拉高SDA从而结束数据传输。
I2C指定地址读
在SCL高电平期间，SDA总线被主机拉低，此时代表起始。紧接着主机需要立即发送一个7位设备地址位置，加1位的读写控制位，0表示数据写入1表示数据读出。RA代表数据的应答，0代表有人应答，1代表没人应答。在指定地址读模式下，其实就是指定地址写+当前地址读的模式。在指定地址写模式下，会要求输入一个要写入的数据地址位置。每写入一个字节，就必须释放SDA总线获取设备的应答情况。获取完后SR代表重复发送一个起始信号，写入7位设备地址位置，加1位的读写控制位。此时切换为当前地址读模式，由于地址寄存器已经在写模式下被修改，所以读出的数据就是指定地址写位置下的数据。此时正常读取一个字节的数据就是指定位置的数据。同样的需要停止接收，需要主机给一个非应答，在SCL上升沿期间拉高SDA代表结束信号