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。
I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性；另一个优点是它支持多主控， 其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主控。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。
I2C总线只有两条线，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。
上图截自I2C总线的规范，它清楚地告诉我们，I2C总线，只有两条线，所有的设备（IC）都并联接在这两条线上，图中有两个MICRO CONTROLLER，A和B，告诉我们在I2C总线上可以连接多个主控。下面我们尽可能简单地说明它的通信原理。
上图同样截自I2C总线的规范，它清楚地告诉我们，I2C总线在空闲状态由两个上拉电阻把总线拉到高电平，器件对I2C总线的控制只有释放和拉低这两种方式，这一点对后面理解信号很有帮助。
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，下降开始传送数据。
· 结束信号：SCL为低电平时，SDA由低电平向高电平跳变，上升结束传送数据。
· 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，可以判断为受控单元出现故障。
先看开始和结束信号，空闲状态，SDA、SCL高，当某个主控器件要传输或接收数据时，它要将SDA拉低，这便产生一个开始信号，之后，主控机要控制SCL，开始在SCL上发送时钟信号，当传输完毕后，主控机首先释放SCL，然后再释放SDA，经过一定时延后，认为传输结束。
在开始信号后，主控期间开始发送时钟信号，根据规范，SDA上的数据要在SCL为低时改变，在SCL为高时保持稳定，这样数据位就可以在总线上传输，数据必须以8位为一组传输，高位在前，低位再后，8位之后要有一个确认位，在确认位的时钟周期，主控机释放SDA，此时SDA为高，从机要把SDA拉低，同时保证在SCL为高电平时保持信号稳定，如果从机由于某些原因不能马上响应下一位的数据传输，可以一直保持SDA为低，直到可以响应为止，此时，主控机将处于等待状态。
根据规范，主控机在I2C上传输的第一个字节（8位）中，bit0–bit6为地址，bit7位读/写位，0表示要向从机写信息，即由主控机向从机发送数据，1表示读数据，即表示准备从从机接收数据。很显然，接在总线上的所有器件均可以收到这个信息，但应该只有与地址码相符的从机响应，否则将引起混乱。
基本上I2C总线的传输原理就是这样，并不复杂，可以很容易地使用单片机实现，下面是I2C总线规范的下载地址：
英文原版I2C总线规范：http://blog./specification/i2c-en.pdf
中文翻译版I2C总线规范：http://blog./specification/i2c-cn.pdf
