I2C在硬件上的接法如下所示，主控芯片引出两条线SCL,SDA线，在一条I2C总线上可以接很多I2C设备。
流程如下：
下图：白色背景表示"主→从"，灰色背景表示"从→主"
流程如下：
下图：白色背景表示"主→从"，灰色背景表示"从→主"
I2C协议中数据传输的单位是字节，也就是8位。但是要用到9个时钟：前面8个时钟用来传输8数据，第9个时钟用来传输回应信号。传输时，先传输最高位(MSB)。
I2C协议信号如下：
如何在SDA上实现双向传输？
主芯片通过一根SDA线既可以把数据发给从设备，也可以从SDA上读取数据，连接SDA线的引脚里面必然有两个引脚（发送引脚/接受引脚）。
主、从设备都可以通过SDA发送数据，肯定不能同时发送数据，怎么错开时间？
在9个时钟里，
前8个时钟由主设备发送数据的话，第9个时钟就由从设备发送数据；
前8个时钟由从设备发送数据的话，第9个时钟就由主设备发送数据。
双方设备中，某个设备发送数据时，另一方怎样才能不影响SDA上的数据？
设备的SDA中有一个三极管，使用开极/开漏电路(三极管是开极，CMOS管是开漏，作用一样)，如下图：
真值表如下
从真值表和电路图我们可以知道：
当某一个芯片不想影响SDA线时，那就不驱动这个三极管
想让SDA输出高电平，双方都不驱动三极管(SDA通过上拉电阻变为高电平)
想让SDA输出低电平，就驱动三极管
从上面的例子，就可以知道怎样在一条线上实现双向传输，这就是SDA上要使用上拉电阻的原因。
为何SCL也要使用上拉电阻？
在第9个时钟之后，如果有某一方需要更多的时间来处理数据，它可以一直驱动三极管把SCL拉低。
当SCL为低电平时候，大家都不应该使用IIC总线，只有当SCL从低电平变为高电平的时候，IIC总线才能被使用。
当它就绪后，就可以不再驱动三极管，这是上拉电阻把SCL变为高电平，其他设备就可以继续使用I2C总线了。
SMBus是基于I2C协议的，SMBus要求更严格，SMBus是I2C协议的子集。
SMBus有哪些更严格的要求？跟一般的I2C协议有哪些差别？
VDD的极限值不一样
最小时钟频率、最大的Clock Stretching
Clock Stretching含义：某个设备需要更多时间进行内部的处理时，它可以把SCL拉低占住I2C总线
I2C协议：时钟频率最小值无限制，Clock Stretching时长也没有限制
SMBus：时钟频率最小值是10KHz，Clock Stretching的最大时间值也有限制
地址回应(Address Acknowledge)
SMBus协议明确了数据的传输格式
REPEATED START Condition(重复发出S信号)
REPEATED START
SMBus Low Power Version
对于I2C协议，它只定义了怎么传输数据，但是并没有定义数据的格式，这完全由设备来定义。
对于SMBus协议，它定义了几种数据格式。
S (1 bit) : Start bit(开始位)
Sr (1 bit) : 重复的开始位
P (1 bit) : Stop bit(停止位)
R/W# (1 bit) : Read/Write bit. Rd equals 1, Wr equals 0.(读写位)
A, N (1 bit) : Accept and reverse accept bit.(回应位)
Address(7 bits): I2C 7 bit address. Note that this can be expanded as usual to
get a 10 bit I2C address.
(地址位，7位地址)
Command Code (8 bits): Command byte, a data byte which often selects a register on
the device.
(命令字节，一般用来选择芯片内部的寄存器)
Data Byte (8 bits): A plain data byte. Sometimes, I write DataLow, DataHigh
for 16 bit data.
(数据字节，8位；如果是16位数据的话，用2个字节来表示：DataLow、DataHigh)
Count (8 bits): A data byte containing the length of a block operation.
(在block操作总，表示数据长度)
[..]: Data sent by I2C device, as opposed to data sent by the host
adapter.
(中括号表示I2C设备发送的数据，没有中括号表示host adapter发送的数据)
只是用来发送一位数据：R/W#本意是用来表示读或写，但是在SMBus里可以用来表示其他含义。
比如某些开关设备，可以根据这一位来决定是打开还是关闭。
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_read_byte()。
读取一个字节，Host adapter接收到一个字节后不需要发出回应信号(上图中N表示不回应)。
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_write_byte()。发送一个字节。
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_read_byte_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再读取一个字节的数据。
上面介绍的SMBus Receive Byte是不发送Comand，直接读取数据。
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_read_word_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再读取2个字节的数据。
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_write_byte_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再发出1个字节的数据。
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_write_word_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再发出1个字节的数据。
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_read_block_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再发起度操作：
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_write_block_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再发出1个字节的Byte Conut(表示后续要发出的数据字节数)，最后发出全部数据。
在一般的I2C协议中，也可以连续读出多个字节。
它跟SMBus Block Read的差别在于设备发出的第1个数据不是长度N，如下图所示：
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_read_i2c_block_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再发出1个字节的Byte Conut(表示后续要发出的数据字节数)，最后发出全部数据。
在一般的I2C协议中，也可以连续发出多个字节。
它跟SMBus Block Write的差别在于发出的第1个数据不是长度N，如下图所示：
I2C-tools中的函数：i2c_smbus_write_i2c_block_data()。
先发出Command Code(它一般表示芯片内部的寄存器地址)，再发出1个字节的Byte Conut(表示后续要发出的数据字节数)，最后发出全部数据。
PEC是一种错误校验码，如果使用PEC，那么在P信号之前，数据发送方要发送一个字节的PEC码(它是CRC-8码)。
以SMBus Send Byte为例，下图中，一个未使用PEC，另一个使用PEC：
因为很多设备都实现了SMBus，而不是更宽泛的I2C协议，所以优先使用SMBus。
即使I2C控制器没有实现SMBus，软件方面也是可以使用I2C协议来模拟SMBus。
所以：Linux建议优先使用SMBus。