I2C通讯协议(Inter—lntegrated Circuit)是由Phiilps公司开发的，由于它引脚少，硬件实现简单，可扩展性强，不需要USART、CAN等通讯协议的外部收发设备，现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。

        I2C物理层的特点:

        1.它是一个支持多设备的总线。“总线”指多个设备共用的信号线。在一个I2C通讯总线中，可连接多个I2C通讯设备，支持多个通讯主机及多个通讯从机。
        2.一个l2C总线只使用两条总线线路，一条双向串行数据线(SDA)，一条串行时钟线(SCL)。数据线即用来表示数据，时钟线用于数据收发同步。
        3.每个连接到总线的设备都有一个独立的地址，主机可以利用这个地址进行不同设备之间的访问。
        4.总线通过上拉电阻接到电源。当I2C设备空闲时，会输出高阻态，而当所有设备都空闲，都输出高阻态时，由上拉电阻把总线拉成高电平。
        5.多个主机同时使用总线时，为了防止数据冲突，会利用仲裁方式决定由哪个设备占用总线。      
        具有三种传输模式:标准模式传输速率为100kbit/s，快速模式为400kbit/s，高速模式下可达3.4Mbit/s，但目前大多/PC设备尚不支持高速模式。
注意：连接到相同总线的IC数量受到总线的最大电容400pF限制。

        I2C的协议层：
        l2C的协议定义了通讯的起始和停止信号、数据有效性、响应、仲裁、时钟同步和地址广播等环节。
        1.l2C基本读写过程：
                主机写数据到从机:

                 主机由从机中读数据:

                 通讯复合格式:

        ⒉通讯的起始和停止信号：

         当SCL是高电平时SDA线由低电平向高电平切换，表示通讯的停止。当SCL线是高电平时SDA线从高电平向低电平切换，这个情况表示通讯的起始。
        起始和停止信号一般由主机产生。
        3.数据有效性：
        I2C使用SDA信号线来传输数据，使用SCL信号线进行数据同步。SDA数据线在SCL的每个时钟周期传输一位数据。

         SCL为高电平的时候SDA表示的数据有效，即此时的SDA为高电平时表示数据“1”，为低电平时表示数据“0”。
        当SCL为低电平时，SDA的数据无效，一般在这个时候SDA进行电平切换，为下—次表示数据做好准备。
        4.地址及数据方向：
        I2C总线上的每个设备都有自己的独立地址，主机发起通讯时，通过SDA信号线发送设备地址(SLAVE_ADDRESS)来查找从机。设备地址可以是7位或10位。
        紧跟设备地址的一个数据位RW用来表示数据传输方向，数据方向位为“1”时表示主机由从机读数据，该位为“0”时表示主机向从机写数据。

        5.响应：
        I2C的数据和地址传输都带响应。响应包括“应答(ACK)”和“非应答(NACK)”两种信号。

         传输时主机产生时钟，在第9个时钟时，数据发送端会释放SDA的控制权，由数据接收端控制SDA，若SDA为高电平，表示非应答信号(NACK)，低电平表示应答信号(ACK)。

最后说一下如何在STM32上产生I2C协议信号：
        软件模拟协议:使用CPU直接控制通讯引脚的电平，产生出符合通讯协议标准的逻辑。
        硬件实现协议:由STM32的I2C片上外设专门负责实现l2C通讯协议，只要配置好该外设，它就会自动根据协议要求产生通讯信号，收发数据并缓存起来，CPU只要检测该外设的状态和访问数据寄存器，就能完成数据收发。这种由硬件外设处理l2C协议的方式减轻了CPU的工作，且使软件设计更加简单。
        STM32的I2C外设可用作通讯的主机及从机，支持100Kbit/s和400Kbit/s的速率，支持7位、10位设备地址，支持DMA数据传输，并具有数据校验功能。