I2C总线协议

I2C协议
2条双向串行线，一条数据线SDA，一条时钟线SCL。
SDA传输数据是大端传输（字节高位先传），每次传输8bit，即一字节。
支持多主控(multimastering)，任何时间点只能有一个主控。
总线上每个设备都有自己的一个addr，共7个bit，广播地址全0.

I2C开始和结束信号
开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。

I2C位传输
数据传输：SCL为高电平时，SDA线必须保持稳定，SDA上传输一个bit数据；
数据改变：SCL为低电平时，SDA线才能改变电平

I2C应答信号
主控每发送完8bit数据后等待从设备ACK。
即在第9个clock，若从设备发回ACK，SDA会被拉低。
若没有ACK，SDA会被置高，这会引起主控发生RESTART或STOP流程

I2C写流程
写寄存器的标准流程为：
1. Master发起START
2. Master发送I2C addr（7bit）和w操作0（1bit），等待ACK
3. Slave发送ACK
4. Master发送reg addr（8bit），等待ACK
5. Slave发送ACK
6. Master发送data（8bit），即要写入寄存器中的数据，等待ACK
7. Slave发送ACK
8. 第6步和第7步可以重复多次，即顺序写多个寄存器
9. Master发起STOP

I2C读流程
读寄存器的标准流程为：
1. Master发送I2C addr（7bit）和w操作1（1bit），等待ACK
2. Slave发送ACK
3. Master发送reg addr（8bit），等待ACK
4. Slave发送ACK
5. Master发起START
6. Master发送I2C addr（7bit）和r操作1（1bit），等待ACK
7. Slave发送ACK
8. Slave发送data（8bit），即寄存器里的值
9. Master发送ACK

10. 第8步和第9步可以重复多次，即顺序读多个寄存器

基本通信流程
1、 主设备发出开始信号(Start)。
2、 主设备发出1字节的从设备地址信息，其中最低位为读写控制码(0为写，1为读)，高7位为从机器地址码。
3、 从设备发出认可信号。
4、 主设备开始对从设备进行读写操作。如果是读操作，则每读取1字节，主设备会发送一个应答信号(Ack)给从设备，如果是写操作，则每写入1字节，从设备会发送一个应答信号(Ack)给主设备。
5、 主设备发出结束信号(Stop)。