I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种常用于连接集成电路的串行通信协议。它由飞利浦公司在1980年代开发，目前已成为一种标准的串行总线协议。

I2C协议的设计初衷是为了解决集成电路之间通信的问题。在许多应用中，多个集成电路需要相互通信并交换数据。而I2C通过使用仅占用少量引脚的串行通信方式，实现了高效而可靠的数据交换。

I2C总线由两条信号线组成：串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。SDA用于传输数据，而SCL则用于同步数据传输的时钟信号。

在I2C协议中，一个数据传输的单元被称为“帧”。每个帧由一个起始位、7个地址位、8个数据位和一个校验位构成。起始位用于标识一个传输的开始，地址位用于选择要通信的设备，数据位用于传输实际的数据，而校验位用于验证数据的正确性。

通过地址位，主设备（通常是一个微控制器或处理器）可以选择与之通信的从设备。在I2C网络中，每个设备都有一个唯一的地址。主设备通过发送包含从设备地址的帧来选择特定的从设备。一旦主设备选择了从设备，后续的数据传输将只针对选中的从设备进行。

I2C协议支持多主机和多从机的架构。这意味着在一个I2C总线上可以同时存在多个主设备和从设备。主设备之间通过仲裁机制来选择一个主设备进行数据传输。仲裁机制基于硬件优先级规定了主设备之间的通信顺序。

I2C协议还支持不同传输速率。最常见的速率是100 kHz和400 kHz。确切的传输速率由各个设备的芯片制造商确定，并在设备的规格书中指定。

I2C协议广泛应用于各种领域，特别是嵌入式系统中。它被用于连接各种设备，如传感器、显示屏、存储器和扩展设备等。由于其简单、有效和可靠的特性，I2C协议已成为许多电子设备之间通信的首选协议。

总之，I2C是一种常用于连接集成电路的串行通信协议。它通过使用少量引脚和提供可靠的数据交换机制，实现了高效的设备之间通信。在嵌入式系统和电子设备中，I2C协议被广泛应用，并成为许多设备之间通信的标准选择。

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