i2c总线的通信过程

　　I2C总线简介

　　I2C是两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。

　　I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。I2C总线的另一个优点是，它支持多主控（multimastering）， 其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。

　　单片机的通讯模块常用的有UART、SPI、I2C、CAN等等，当然还有无线模块这里不讨论。UART大多用于单片机与PC的通信，CAN总线常用于单片机与单片机通信，而SPI和I2C则用于单片机和外围设备、外围设备和其它外围设备的通信，根据自己的需要来设计通讯方式。

　　相比较SPI而言，I2C需要更少的接线，仅由数据线SDA和时钟SCL构成 。而SPI则需要四根引线，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCLK（时钟），CS（片选）。但是常常因为I2C的通讯协议较为复杂，不容易在程序中实现而导致数据丢失、无应答、“死等”等问题。

　　I2C通信、读写数据过程

　　在通信之初，主从机必须根据自己的要求约定好通信规则：command的定义和位置、address的位数和位置。

　　以读写从机寄存器数据为例：

　　假设从机寄存器地址为8位、从机寄存器也位8位（被读取数据为8位）；

　　约定读command为0x01，写command位0x02；

　　约定主机发起通信后，第一个slave address字节收到ack后，紧跟的一个字节为command，再下面一个字节为address。

　　1. 读寄存器数据步骤：

　　1.1 主机先发起一次通信，将读command（0x01）和需要读取的寄存器地址address写入从机；（主机发出写操作）

　　1.2 从机firmware的处理：

　　1.2.1 将command和address分别提取出来；

　　1.2.2 判断command的含义（本例中，是读指令还是写指令）；

　　1.2.3 根据收到的的address，将对应寄存器的的数据放入从机I2C输出buffer；（这个步骤可以使用指针）

　　1.3 主机再次发起一次通信，读取从机的数据；（主机发出读操作）