i2c总线是一种串行数据总线，使用有两个单bit的双向串行线进行通信。一条是sda，作为数据线；一条是scl；作为时钟线。
连接到总线的每个设备都可以通过唯一地址进行软件寻址，且大多数模式下每个设备都可以作为主机从机，发送端接收端。
因此，根据主从关系和收发关系，下每个设备都有四种身份。
超高速模式下是个例外，由于使用了推挽的方式其只能以主机发送端和从机接收端进行发送数据，且只能有一个主机存在。
大多数情况下总线上可以存在着多个主机和多个从机，使用线与的方式进行总线上的仲裁和同步。
到目前为止有5个版本的速度模式。从100kbps到5Mbps。
    

1. 标准模式-Sm：100kbps；
2. 快速模式-Fm：400kbps；
3. 快速加模式-Fm+：1Mbps；
4. 高速模式-HSm：3.4Mbps；
5. 超高速模式-UFm：5Mbps；
    

    
1.3.1 主机发送端向从机接收端写入数据[点击展开]
    

1. 主机发送端向总线上所有从机发出START条件；
2. 主机发送端向总线上所有从机发出7位地址+低电平的写；
3. 对应从机接收端回应ack；
4. 主机发送端次发送8bit的数据；
5. 从机接收端多次回应ack或者nack；
6. 主机发送STOP条件结束条件；
    
1.3.2 主机接收端从从机发送端读取数据[点击展开]

1. 主机接收端向总线上所有从机发出START条件；
2. 主机接收端向总线上所有从机发出7位地址+高电平的读；
3. 对应从机回应ack；
4. 从机发送端多次发送8bit的数据；
5. 主机接收端多次回应ack或nack；
6. 主机接收端发送STOP结束条件。
    
1.3.3 5种NACK产生的情况[点击展开]

1. 寻址不到从机；
2. 从机无法接受传输；
3. 接收方无法接受传输；
4. 接收方无法解析传输内容；
5. 主机接收方想要结束传输；
    

多个主机同时发起传输时，SCL线最先进入低电平的主机将总线的SCL保持；
其他主机SCL线低到高的转变不会改变总线上SCL线的状态；
最后一个结束SCL线低电平状态的主机将总线上SCL线的状态改变到高电平；
第一个结束SCL线高电平状态的主机将总线上SCL线的状态改变到低电平；
通过这种方式，生成一个同步SCL时钟。
    

多个主机同时发起传输时，在SCL的上升沿检查自身SDA的数据和总线上SDA的数据是否一致；
如果一致，表示总线正在被其占有；
如果不一致则退出仲裁；
有从机功能的主机则进入从机状态。
    

1. 两个主机各自的START和数据重合；
2. 两个主机各自的STOP和数据重合；
3. 两个主机各自的START和STOP重合；
    

1. START条件。
2. START字节包（0b0000_0001）。
3. ACK。
4. START条件。
    

1. 发送9个时钟脉冲。
2. 使用复位信号重置总线。
3. 使用POR复位电路。
    

12bit的制造商信息+
9bit的部件识别位+
3bit的晶圆修订位
    

1. 主机发送START。
2. 主机发送0b1111_1000。
3. 主机发送从机地址+RW(这个可以随便)。
4. 主机发送START。
5. 主机发送0b1111_1001。
6. 从机开始返回3个字节的设备ID。
7. 主机发送NACK结束读取序列，如果主机ACK回应，则从机继续发送3个字节的设备ID。
    

1. START。
2. 8位主机代码（0b0000_1xxx）。
3. 不确认位（NACK）。