IIC总线是一种串行半双工两线总线。一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。所有接到IIC总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。硬件拓扑如下图所示，且每个器件都有唯一的设备地址来确定每个器件，地址位通常为7bit。
IIC总线是一种多主机总线，连接在IIC总线上的器件可分为主机和从机。其中每个器件都可以作为主机也可以作为从机。（但同一时刻只能有一个主机）。主机有权发起和结束一次通讯。而从机只能被主机呼叫。并且，IIC总线的时钟信号是由主控器件（主机）产生。在传输速率上，串行的8位双向数据传输位速率在标准模式下可达100kbit/s，快速模式下可达400kbit/s，高速模式下可达3.4Mbit/s。
IIC总线上的器件增加和删除不会影响其他器件正常工作，并且IIC总线在通讯时总线上发送数据的器件称为发送器，接收数据的器件称为接收器。
IIC的通信过程由开始、结束、发送、响应、接收五个部分构成。并且在通讯过程中，IIC的SCL线和SDA线遵循以下原则：
下面是拆分通讯过程的描述和代码实现。
开始信号与停止信号
//产生IIC起始信号
void IIC_Start(void)
{
SDA_OUT(); //1.设置SDA输出
IIC_SDA=1; //2.先拉高SDA
IIC_SCL=1; //3.再拉高SCL，空闲状态
delay_us(4);
IIC_SDA=0; //4.拉低SDA START:when CLK is high,DATA change form high to low
delay_us(4);
IIC_SCL=0; //5.钳住I2C总线，准备发送或接收数据
}
//产生IIC停止信号
void IIC_Stop(void)
{
SDA_OUT(); //1.sda线输出
IIC_SCL=0; //2.先拉低SCL
IIC_SDA=0; //3.再拉低SDA STOP:when CLK is high DATA change form low to high
delay_us(4);
IIC_SCL=1; //4.拉高SCL
IIC_SDA=1; //5.拉高SDA 发送I2C总线结束信号
delay_us(4);
}
应答信号
发送器每发送一个字节（8个bit），就在时钟脉冲9期间释放数据线，由接收器反馈一个应答信号。
//等待应答信号到来
//返回值：1，接收应答失败
// 0，接收应答成功
//1.设置SDA为输入
//2.拉高SDA
//3.拉高SCL
//4.等待接收器返回应答信号，如果数据线SDA一直为高，就一直等待，并返回1(无效应答)，如果数据线SDA为低，返回0（有效应答）
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
u8 ucErrTime=0;
SDA_IN(); //SDA设置为输入
IIC_SDA=1;delay_us(1);
IIC_SCL=1;delay_us(1);
while(READ_SDA)
{
ucErrTime++;
if(ucErrTime>250)
{
IIC_Stop();
return 1;
}
}
IIC_SCL=0;//时钟输出0
return 0;
}
//产生ACK应答
//这里就很清楚了，产生应答：SCL在SDA一直为低电平期间完成低高电平转换
void IIC_Ack(void)
{
IIC_SCL=0;
SDA_OUT();
IIC_SDA=0;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
}
//不产生ACK应答
//这里就很清楚了，不产生应答：SCL在SDA一直为高电平期间完成低高电平转换
void IIC_NAck(void)
{
IIC_SCL=0;
SDA_OUT();
IIC_SDA=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
}
发送数据
//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1，有应答
//0，无应答
//IIC_SCL=0;
//在SCL上升沿时准备好数据，进行传送数据时，拉高拉低SDA，因为传输一个字节，一个SCL脉冲里传输一个位。
//数据传输过程中，数据传输保持稳定（在SCL高电平期间，SDA一直保持稳定，没有跳变）
//只有当SCL被拉低后，SDA才能被改变
//总结：在SCL为高电平期间，发送数据，发送8次数据，数据为1,SDA被拉高，数据为0，SDA被拉低。
//传输期间保持传输稳定，所以数据线仅可以在时钟SCL为低电平时改变。
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{
u8 t;
SDA_OUT();
IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输
for(t=0;t<8;t++)
{
//IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
//获取数据的最高位，然后左移7位
//如果某位为1，则SDA为1，否则相反
if((txd&0x80)>>7)
IIC_SDA=1;
else
IIC_SDA=0;
txd<<=1;
delay_us(2); //对TEA5767这三个延时都是必须的
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
delay_us(2);
}
}
接收数据
//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK
//先拉低SCL，延时后拉高
//读取数据
//是否发送应答
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
unsigned char i,receive=0;
SDA_IN();//SDA设置为输入
for(i=0;i<8;i++ )
{
IIC_SCL=0;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
receive<<=1;
if(READ_SDA)receive++;
delay_us(1);
}
if (!ack)
IIC_NAck();//发送nACK
else
IIC_Ack(); //发送ACK
return receive;
}
[1]: IIC通信详解