IIC协议解读及关键点
1. IIC协议简介
IIC（Inter－Integrated Circuit）总线是一种由PHILIPS公司在80年代开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。它是半双工通信方式。
- IIC总线最主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IIC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10Kbps的最大传输速率支持40个组件。
- IIC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收的设备都可以成为主总线。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。
IIC串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL，其时钟信号是由主控器件产生。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。对于并联在一条总线上的每个IC都有唯一的地址。 
2. IIC开漏输出与上拉电阻
SDA 和 SCL 都是双向线路都通过一个电流源或上拉电阻连接到正的电源电压。当总线空闲时，这两条线路都是高电平 连接到总线的器件输出级必须是漏极开路或集电极开路才能执行线与的功能。
在芯片中，当一个输出级为漏极/集电极开路时（开漏输出），它只能输出低电平和高阻态，低电平我们了解，那「高阻态」又是个什么东西？高阻态可理解为通过很大的电阻把输出引脚与 MCU 芯片内部隔开，近似开路的状态（电阻非常大）。这时芯片无法控制输出的电平，引脚的电平不确定，可被外部电平轻松改变。开漏输出可以简单理解为输出处接一个开关，闭合时接低电平，断开时悬空（啥也不接）。下图的中间部分电路就很好地说明这种状态。 
正是由于开漏输出的「要么拉低要么放手」的特性，使得总线只受输出端低电平的影响（同样，设备也只能通过输出低电平来使用总线），从而实现了「线与」的功能。和「逻辑与」一样，「线与」所表达的意思是 —— 当总线上只要有一个设备输出低电平，整条总线便处于低电平状态，这时候的总线被称为占用状态。
同时，由于IIC总线中SDA和SCL均有接上拉电阻，当输出端输出高阻态时且没有其他设备拉低总线（占用总线）时，总线被外部的上拉电阻拉高、呈现出高电平状态。——这也是为什么IIC总线中不能没有上拉电阻的原因。当没有上拉电阻时，信号新会呈现不稳定的状态，如果有某一个器件没有拉高，则扰乱通信；存在上拉电阻时，器件没有动作，电平就永远拉高。
对总线而言，上拉电阻越大，信号的上升时间就越长，通信速率就越低，反之亦然。但电阻也并不是越小越好，阻值过小的话，总线低电平时电阻上的大电流会增加电路的功耗。此外，电容也会影响信号的上升时间，于是就有了 I2C 总线总电容 400 pf 的限制，这直接关系到总线上可挂载设备的数目。