视频字幕
I2C通信协议是一种广泛应用于嵌入式系统的串行通信方式。它只需要两根线就能实现多个设备之间的通信，分别是SDA数据线和SCL时钟线。I2C支持多主多从架构，一个主设备可以控制多个从设备，如温度传感器、加速度传感器和存储器等。这种通信方式具有接线简单、成本低廉的优点，在物联网和嵌入式开发中应用非常广泛。
I2C总线采用简洁的两线制结构。SDA是串行数据线，负责传输所有的数据信息；SCL是串行时钟线，用于同步数据传输。总线采用开漏输出结构，需要外接上拉电阻到电源正极。这种设计允许多个设备共享同一条总线，当任何设备输出低电平时，整条总线就被拉低，实现了线与逻辑。上拉电阻确保总线在空闲状态时保持高电平。
I2C设备寻址采用8位地址帧格式，其中前7位是设备地址，最后1位是读写控制位。设备地址范围从0x00到0x7F，每个I2C设备都有唯一的地址。读写位决定操作类型：0表示写操作，1表示读操作。常见设备有固定的地址范围，比如EEPROM通常使用0x50到0x57，实时时钟RTC使用0x68，温度传感器常用0x48到0x4F。通过不同的设备地址，主设备可以准确选择要通信的从设备，避免地址冲突。
I2C通信时序有严格的规定。起始条件是当SCL为高电平时，SDA从高电平变为低电平，这标志着通信的开始。停止条件则相反，当SCL为高电平时，SDA从低电平变为高电平，表示通信结束。在数据传输过程中，只有当SCL为低电平时，SDA才能改变状态；当SCL为高电平时，SDA必须保持稳定，此时主设备读取数据。应答信号用于确认数据接收，接收方通过拉低SDA来产生应答信号，如果SDA保持高电平则表示非应答。
I2C数据传输包括写操作和读操作两种基本流程。写操作时，主设备首先发送起始条件，然后发送从设备地址加写位，等待从设备应答后发送数据字节，从设备再次应答，最后主设备发送停止条件结束传输。读操作流程类似，但主设备发送地址加读位后，由从设备发送数据，主设备接收数据并发送应答信号，如果是最后一个字节则发送非应答信号，然后发送停止条件。整个过程中，应答信号确保数据传输的可靠性，每个字节传输后都需要确认。