Linux 中的 I2C 协议

i2c总线协议：

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I2C 总线的概念:

I2C (Inter-Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线最主要的优点就是简单性和有效性。

I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，各种被控制器件均并联在这条总线上，每个器件都有一个唯一的地址识别，可以作为总线上的一个发送器件或接收器件(具体由器件的功能决定) 。I2C总线上传输控制情况见下图：

I2C总线的几种信号状态：

1. 空闲状态：SDA和SCL都为高电平。
2. 开始条件(S)：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
3. 结束条件(P)：SCL为低电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。

开始结束时序图如下：

I2C总线传输特征：

• 数据有效：在SCL的高电平期间， SDA保持稳定，数据有效。SDA的改变只能发生在SCL的底电平期间。
• 数据传输：发送到 SDA 线上的每个字节必须为 8 位 每次传输可以发送的字节数量不受限制 每个字节后必须跟一个响应位，首先传输的是数据的最高位。
• ACK信号: 数据传输的过程中，接收器件每接收一个字节数据要产生一个ACK信号，在第九个SCL时钟脉冲的高电平期间，持续拉低SDA，向发送器件发出特定的低电平脉冲，表示已经收到数据。
• 地址字节：在起始条件(S)后,第一个字节中的前7位代表从机地址，第8位代表读写，0 表示发送(写)，1 表示接收(读)。

  一次数据传输的完整波形如下：