IIC总线定义与特点I2C总线的工作原理AVR的TWI模块的使用方法AT24C02IIC 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。例如管理员可对各个组件进行查询，以管理系统的配置或掌握组件的功能状态，如：电源和系统风扇，可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数，增加了系统的安全性，方便了管理。
TWI:ATMega系列单片机内集成两线制串行接口模块，ATmegl文档称为TWI接口事实上TWI与PHILIOS的I2C总线是同一回事，之所以叫它TWI是因为这样命名可使ATmel避免交术语版税。所以，TWI是兼容I2C的一种说法。
I2C总线最只要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以10KPS的最大传输率支持40个组件，I2C总线的另一个优点是，它支持多主控（MULTIMASTERING）,其中任何能够进行发送和接受的设备都可以称为主总线，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。
由于AVR 有上拉电阻所以 R1 R2可以不要。其实还的共地应该是3根线。在多主控上有个总线总裁的知识可以参阅相关文档学习。呵呵、初学者不用了解。
I2C总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线，可发送和接受数据。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.各种被控制电路均并联在这条总线上，最高传送速率100KBPS.各种被控制电路均并联在这条总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程中，I2C总线并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能，CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。这样各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。
[size=78%]oI2C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。
[size=78%]o开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
[size=78%]o结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
[size=78%]o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，由判断为受控单元出现故障。
[size=78%]o这些信号中，起始信号是必需的，结束信号和应答信号，都可以不要。
发送地址跟上面右边那个两个发送数据 0 1 是一样的由时钟来锁存相应的数据位，地址共七位，第8位是读还是写状态，读的话置1 写 置0。第9位是应答为，切记应答位不是单片机发出的，而是I2C器件发出的。应答位是这样产生的，I2C器件在接收到完整的8位数据之后，I2C器件判定接受成功，它会向总线发送一个应答信号，可以看到就是在一个时钟脉冲期间，数据线SDA保持低电平就是0，当然发送完地址位之后呢？就发送数据，长度可能是可能1个字节或多个字节。数据的个数跟器件是有关系的。比如AT24C02EEPROM芯片对他进行读写操作 如写可以进行1 2 4 8 字节，当地址数据结束后来一个结束信号。表示这一帧结束了。
下面说下ATmega 16 的TWI模块。下图 （由于ATmega 16 的技术文档讲的比较详细了，所以我们也结合atmege 16的数据手册说了）。
这是两线的一些特点：（自己翻一下吧）
一、简单，但是强大而灵活的通讯接口，只需两根线
二、支持主机和从机的操作
三、器件可以工作于发送或接受
四、7位地址空间允许128个从机
五、高达400KHZ的数据传输率
六、斜率受控制的输出驱动器
七、可以抑制总线的尖峰噪声控制器
八、完全可变成的从机地址以及公共地址
九、睡眠时地址匹配可以唤醒AVR
首先看下数据传输和帧格式下图（传输 数据 （位））（TWI总线上数据位的传送与时钟脉冲同步。时钟线为高时，数据线电压必须保持稳定，除非在启动与停止的状态下。官方的解释）
其实这个图说明在SCL为高电平期间 SDA 数据必须稳定0 或1
当然还有起始位与停止位如下图
（翻译如下）
{
主机启动与停止数据传输。主机在总线上发出START信号以启动数据传输；在总线上发出STOP信号以停止数据传输。在START与STOP状态之间，需要假定总线忙，不允许其它主机控制总线。特例是在START与STOP状态之间发出一个新的START状态。这被称为REPEATEDSTART状态，适用于主机在不放弃总线控制的情况下启动新的传送。在REPEATEDSTART之后，直到下一个STOP，需要假定总线处于忙的状态。这与START是完全一样的，因此在本手册中，如果没有特殊说明，START与REPEATEDSTART均用START表述。如下所示，START与STOP状态是在SCL线为高时，通过改变SDA电平来实现的。
}
开始停止时序图
像这个图中间的一些开始停止和从新开始在绝大数都是用不到的。就不细说了。
下图是地址数据包格式（好好看看是 地址数据的讲解）
翻译下：所有在TWI总线上传送的地址包均为9位，包括7位地址位、1位READ/WRITE控制
位与1位应答位。如果READ/WRITE为1，则执行读操作；否则执行写操作。从机被寻
址后，必须在第九个SCL (ACK)周期通过拉低SDA作出应答。若该从机忙或有其它原因
无法响应主机，则应该在ACK周期保持SDA为高。然后主机可以发出STOP状态或
REPEATED START 状态重新开始发送。地址包包括从机地址与分别称为SLA+R或
SLA+W的READ或WRITE位。
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