I2C通信协议详解和通信流程分析

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种常用的串行通信协议，用于在电子设备之间传输数据。它是由飞利浦（Philips）公司于上世纪80年代开发的，并且现在已经成为广泛应用于各种电子设备的标准之一。本文将详细介绍I2C通信协议的工作原理和通信流程，并提供相应的源代码示例。

I2C通信协议基础
I2C协议使用两根信号线进行通信，分别为串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。在I2C总线上，可以连接多个设备，每个设备都有一个唯一的地址。通信过程中，一个设备可以作为主设备（Master）发起通信，而其他设备则作为从设备（Slave）响应通信。

通信流程
下面是一个通信的基本流程：

1. 主设备发送起始信号（Start）：主设备将SDA线从高电平拉到低电平，然后再将SCL线拉低，表示开始通信。

2. 主设备发送设备地址和读/写位：主设备将设备地址和读/写位发送到SDA线上。设备地址是从设备的唯一标识符，读/写位表示主设备是要进行读操作还是写操作。

3. 从设备应答（Acknowledge）：当从设备检测到自己的地址与主设备发送的地址匹配时，它会拉低SDA线作为应答信号。

4. 主设备发送数据：主设备将要发送的数据传输到SDA线上，并在每个数据位之后拉高SCL线以进行同步。

5. 从设备应答：从设备接收到数据后，会拉低SDA线作为应答信号。

6. 重复步骤4和5直到传输完成。

7. 主设备发送停止信号（Stop）：主设备将SDA线从低电平拉到高电平，然后再将SCL线拉高，表示结束通信。