本文主要介紹I2C總線的讀寫操作流程。

I2C總線的操作包括讀和寫，具體的操作流程如下：

1、主機發(fā)送數(shù)據(jù)(I2C寫)流程
I2C主機給從機寫數(shù)據(jù)的操作流程如下：
Master發(fā)起START；
Master發(fā)送I2C ADDR（7bit）和W操作0（1bit），等待ACK；
Slave發(fā)送ACK（ACK=0）；
Master發(fā)送reg addr（8bit），等待ACK（該地址為雙方約定的需要寫入數(shù)據(jù)的首地址，實際使用中隨機寫入時可以沒有該地址數(shù)據(jù)）；
Slave發(fā)送ACK；
Master收到Slave的ACK信號后開始發(fā)送第一個字節(jié)的數(shù)據(jù)（8bit），等待ACK；
Slave收到數(shù)據(jù)后發(fā)送ACK；
Master收到ACK后再發(fā)送下一個數(shù)據(jù)；
當Master發(fā)送完最后一個字節(jié)數(shù)據(jù)并收到Slave的ACK后，發(fā)起STOP。

★主機通過發(fā)送地址碼與對應的從機建立了通信關系，而掛接在總線上的其它從機雖然同時也收到了地址碼，但因為與其自身的地址不相符合，因此提前退出與主機的通信；
★主機的一次發(fā)送通信，其發(fā)送的數(shù)據(jù)數(shù)量不受限制。主機是通過STOP信號通知發(fā)送的結束，從機收到STOP信號后退出本次通信；
★主機的每一次發(fā)送后都是通過從機的ACK信號了解從機的接收狀況，如果應答錯誤則重發(fā)（一般重發(fā)次數(shù)可以設置，但次數(shù)太多會影響效率）；
★實際測試時，ACK信號會有一個毛刺，是因為數(shù)據(jù)和ACK是不同的角色發(fā)出的（當主機發(fā)送數(shù)據(jù)時，從機返回ACK；當從機發(fā)送數(shù)據(jù)時，主機返回ACK），這樣ACK正好是方向切換的時候，毛刺的大小取決于主從之間的切換速度。

2、主機接收數(shù)據(jù)(I2C讀)流程
I2C主機讀取從機數(shù)據(jù)的操作流程如下：
Master發(fā)送START；
Master發(fā)送I2C ADDR（7bit）和R操作1（1bit），等待ACK；
Slave發(fā)送ACK；
Master發(fā)送reg addr（8bit），等待ACK；
Slave發(fā)送ACK；
Master發(fā)起START；
Master發(fā)送I2C addr（7bit）和r操作1（1bit），等待ACK；
Slave發(fā)送ACK；
Slave發(fā)送ACK后，緊接著向Master發(fā)送數(shù)據(jù)；
Master收到數(shù)據(jù)后發(fā)送ACK；
Slave接收到ACK后再向Master發(fā)送下一個數(shù)據(jù)；
當Master完成接收數(shù)據(jù)后，向Slave發(fā)送一個非應答信號（NAK=1），從機收到非應答信號后停止發(fā)送數(shù)據(jù)；
Master發(fā)送非應答信號后，再發(fā)送一個STOP信號。

★主機所接收數(shù)據(jù)的數(shù)量是由主機自身決定，當發(fā)送“非應答信號/A”時從機便結束傳送并釋放總線（非應答信號的兩個作用：前一個數(shù)據(jù)接收成功，從機不再發(fā)送數(shù)據(jù)）。當從機收到NAK信號后如果沒有停止信號，則從機會重發(fā)上一字節(jié)數(shù)據(jù)。

3、讀寫指定地址的方式
I2C讀寫指定地址有以下幾種方式：
在從器件地址后面直接跟需要讀寫的寄存器首地址，然后直接跟數(shù)據(jù)，最后通過停止信號結束此次讀寫。

主從器件約定讀寫指令，在從器件地址后面直接跟讀寫指令，然后再跟需要讀寫的寄存器首地址，然后直接跟數(shù)據(jù)。

在發(fā)送完從器件地址后直接跟需要讀寫的寄存器地址，然后再通過重復開始信號（后跟從機地址）進行讀寫操作（數(shù)據(jù)直接寫入或者讀取相應的寄存器）。

★所有讀寫操作，都不會限定數(shù)據(jù)的長度，讀寫數(shù)據(jù)的長度由主機決定。不需要讀寫數(shù)據(jù)了就發(fā)送STOP信號。

4、復合傳輸實現(xiàn)方式
在傳輸過程中改變方向，開始條件和從機地址都要重復，而讀寫bit要取反。如果主機發(fā)送一個重復的開始條件，那么它在這之前要發(fā)送一個NAK。

★復合模式可以在比如控制串行寄存器時用到。在第一個數(shù)據(jù)字節(jié)時一定要寫寄存器內部的地址。開始條件和從地址重復后，數(shù)據(jù)就開始傳輸了。
★自動增加或減少之前訪問的寄存器地址都由設備的設計者決定。
★兼容I2C總線的設備在接收到開始條件或重復開始條件時都一定要重啟它們的總線邏輯，即使開始條件都不是正確的格式，它們都期望發(fā)送從機地址。
★開始條件后馬上跟著一個終止條件是不合法的格式。

以上就是針對I2C總線的主機發(fā)送、主機接收、讀寫指定地址數(shù)據(jù)、符合傳輸方式的操作流程介紹。