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 总线产生于在80 年代，最初为音频和视频设备开发，如今主要在服务器管理中使用，其中包括单个组件状态的通信。例如管理员可对各个组件进行查询，以管理系统的配置或掌握组件的功能状态，如电源和系统风扇。可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数，增加了系统的安全性，方便了管理。
1．I2C 总线特点
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。
2.I2C总线工作原理
总线的构成及信号类型
I2C 总线是由数据线SDA 和时钟SCL 构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU 与被控IC 之间、IC与IC 之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程中，I2C总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。CPU 发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。这样，各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。
I2C 总线在传送数据过程中共有三种类型信号， 它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。
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。
应答信号：接收数据的IC 在接收到8bit 数据后，向发送数据的IC 发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU 向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU 接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。
目前有很多半导体集成电路上都集成了I2C 接口。带有I2C 接口的单片机有：CYGNAL 的C8051F0XX 系列，PHILIPSP87LPC7XX 系列，MICROCHIP 的PIC16C6XX 系列等。很多外围器件如存储器、监控芯片等也提供I2C 接口。
3．总线基本操作
I2C 规程运用主/从双向通讯。器件发送数据到总线上，则定义为发送器，器件接收数据则定义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。 总线必须由主器件（通常为微控制器）控制，主器件产生串行时钟（SCL）控制总线的传输方向，并产生起始和停止条件。SDA 线上的数据状态仅在SCL 为低电平的期间才能改变，SCL 为高电平的期间，SDA状态的改变被用来表示起始和停止条件。
1）控制字节
在起始条件之后，必须是器件的控制字节，其中高四位为器件类型识别符（不同的芯片类型有不同的定义，EEPROM 一般应为1010），接着三位为片选，最后一位为读写位，当为1 时为读操作，为0 时为写操作。
2）写操作
写操作分为字节写和页面写两种操作，对于页面写根据芯片的一次装载的字节不同有所不同。
3）读操作
读操作有三种基本操作：当前地址读、随机读和顺序读。图4 给出的是顺序读的时序图。
应当注意的是：最后一个读操作的第9 个时钟周期不是“不关心”。为了结束读操作，主机必须在第9 个周期间发出停止条件或者在第9 个时钟周期内保持SDA 为高电平、然后发出停止条件。
I2C 接口设置：
I2C 模块图
I2C 包括时钟选择器，时钟分频器，移位时钟发生器，开始/停止条件产生电路，开始/ 停止条件检测电路和从地址比较电路。
I2C 总线控制寄存器0(IBCR00)
I2C 总线控制寄存器0 设置操作模式，中断，应答使能和MCU 的休眠设置。
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I2C 总线控制寄存器1(IBCR10)
I2C 总线控制寄存器1 设置操作模式，中断，应答使能和MCU 的休眠设置。
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I2C 总线状态寄存器1(IBSR0)
I2C 总线状态寄存器包括I2C 总线接口的状态。
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I2C 数据寄存器(IDDR0)
I2C 数据寄存器设置发送的数据、地址或者保持接收的数据、地址。
I2C 地址寄存器(IAAR0)
I2C 地址寄存器设置从地址。
I2C 时钟控制寄存器(ICCR0)
I2C 时钟控制寄存器设置I2C 工作使能和选择移位时钟频率。
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