在通訊之初，主從機必須根據自己的要求約定好通訊規則：command的定義和位置、address的位數和位置。

以讀寫從機暫存器資料為例：

假設從機暫存器地址為8位、從機暫存器也位8位（被讀取資料為8位）；

約定讀command為0x01，寫command位0x02；

約定主機發起通訊後，第一個slave address位元組收到ack後，緊跟的一個位元組為command，再下面一個位元組為address。

1. 讀暫存器資料步驟：

    1.1 主機先發起一次通訊，將讀command(0x01)和需要讀取的暫存器地址address寫入從機；（主機發出寫操作）

    1.2 從機firmware的處理：

          1.2.1 將command和address分別提取出來；

          1.2.2 判斷command的含義（本例中，是讀指令還是寫指令）；

          1.2.3 根據收到的的address，將對應暫存器的的資料放入從機I2C輸出buffer；（這個步驟可以使用指標）

    1.3 主機再次發起一次通訊，讀取從機的資料；（主機發出讀操作）

2. 寫操作步驟：

    2.1 主機發起通訊，按約定依次寫入command、要寫入的從機暫存器地址address和要寫入的資料data；

    2.2 從機firmware要做的處理：

          2.2.1 分別提取command、address和data；

          2.2.2 根據command做出判斷（本例中則判斷是寫入還是讀取）；

          2.2.3 將data寫入與接收到的address對應的暫存器。（這個步驟可以使用指標）。

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4、主機發送資料流程

（1）主機在檢測到匯流排為“空閒狀態”（即 SDA、SCL 線均為高電平）時，傳送一個啟動訊號“S”，開始一次通訊的開始

（2）主機接著傳送一個命令位元組。該位元組由 7 位的外圍器件地址和 1 位讀寫控制位 R/W組成（此時 R/W=0）

（3）相對應的從機收到命令位元組後向主機回饋應答訊號 ACK（ACK=0）

（4）主機收到從機的應答訊號後開始傳送第一個位元組的資料

（5）從機收到資料後返回一個應答訊號 ACK

（6）主機收到應答訊號後再發送下一個資料位元組

（7）當主機發送最後一個數據位元組並收到從機的 ACK 後，通過向從機發送一個停止訊號P結束本次通訊並釋放匯流排。從機收到P訊號後也退出與主機之間的通訊

注意：①主機通過傳送地址碼與對應的從機建立了通訊關係，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訊；②主機的一次傳送通訊，其傳送的資料數量不受限制。主機是通過 P 訊號通知傳送的結束，從機收到 P 訊號後退出本次通訊；③主機的每一次傳送後都是通過從機的 ACK 訊號瞭解從機的接收狀況，如果應答錯誤則重發。

5、主機接收資料流程

（1）主機發送啟動訊號後，接著傳送命令位元組（其中 R/W=1）

（2）對應的從機收到地址位元組後，返回一個應答訊號並向主機發送資料

（3）主機收到資料後向從機反饋一個應答訊號

（4）從機收到應答訊號後再向主機發送下一個資料 

（5）當主機完成接收資料後，向從機發送一個“非應答訊號（ACK=1）”，從機收到ASK=1 的非應答訊號後便停止傳送

（6）主機發送非應答訊號後，再發送一個停止訊號，釋放匯流排結束通訊

注意：主機所接收資料的數量是由主機自身決定，當傳送“非應答訊號/A”時從機便結束傳送並釋放匯流排（非應答訊號的兩個作用：前一個數據接收成功，停止從機的再次傳送）。

6、匯流排死鎖原因分析

I2C匯流排寫操作過程中，主機在產生啟動訊號後控制SCL產生8個時鐘脈衝，然後拉低SCL訊號為低電平，在這個時候，從機輸出應答訊號，將SDA訊號拉為低電平。如果這個時候主機異常復位，SCL就會被釋放為高電平。此時，如果從機沒有復位，就會繼續I2C的應答，將SDA一直拉為低電平，直到SCL變為低電平，才會結束應答訊號。而對於主機來說，復位後檢測SCL和SDA訊號，如果發現SDA訊號為低電平，則會認為I2C匯流排被佔用，會一直等待SCL和SDA訊號變為高電平。這樣，主機等待從機釋放SDA訊號，而同時從機又在等待主機將SCL訊號拉低以釋放應答訊號，兩者相互等待，I2C匯流排進人一種死鎖狀態。同樣，當I2C進行讀操作時，從機應答後輸出資料，如果在這個時刻主機異常復位而此時從機輸出的資料位正好為0，也會導致I2C匯流排進入死鎖狀態。

解決方案通常有如下幾種：

（1）將從機的電源設計為可控，當發生匯流排死鎖的時將從機復位

（2）可以在從機的程式中加入監測功能，如果匯流排長時間被拉低則釋放對匯流排的控制