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看了些书籍和I2C协议，感觉讲的太细，没有一个提纲挈领的介绍，关于I2C的流程，大都是文字介绍，画流程图的一般是学FPGA的人，没有详细介绍。因此，总结下。
I2C协议规范
规范可以上网搜，里面有比较完整的介绍，这里主要介绍一些核心概念。如总线是什么？
总线
总线=格式+流程
即总线规定了传输的格式和传输的流程，因此，我们学I2C协议，主要是学这两样。很多介绍都不去作区分，所以学起来，感觉知识很多很杂。
流程
我们先不管具体的驱动实现代码，学I2C，第一步就是学写和读操作的流程，流程图如下面的状态图，
图1
上图主要概念是
初始化idle、读read、写write、应答ack、开始start、停止pause；
写控制字（地址和主从设置，占一个字节），地址和控制字R/W在一个字节里面，代码上分两步，实际传输时，是同一个字节。这是我个人理解，不一定对，暂不考究，不影响整体思路。
格式
有了流程，还需要传输格式，保证端口发送消息时候不会冲突，注意，I2C只用两个接口传输信息，SCL和SDA，且SCL是时钟信号。
格式如下图2（发了三个字节数据，1个是地址，2个数据），第一个蓝色波形，前7位是地址，第8位是读写标识位，0表示写。第九位是ACK信号，是从机应答。可见，总线上传输的数据，有9位，其中7位是地址位，一个是方向位（读或者写），一个是应答位ACK。而起始位和停止位，可以看做是标识信号，不当作可传输数据来看。
SCL有什么作用？
因为，对于整合了I2C控制器的不同器件来说，它们的工作时钟是不统一的，因此，需要时钟同步，如下图黄色的波形。
图2
ACK
我觉得ACK是个挺难理解的点，所以单独说明。ACK其实就是从机告诉主机：“我接收成功了，你可以发下一个数据”或者“我正在忙，处理不过来，你暂时不要发了”。
首先，在C语言要如何实现一个位的设置？有两种办法：
第一种
Keil C 51单片机，使用sbit定义一个位。如：
sbit SDA = P1^7; //I2C 总线驱动使用的数据线
sbit SCL = P1^6; //I2C 总线驱动使用的时钟线
其中P1是P1端口的寄存器地址。参考http://blog.csdn.net/xzongyuan/article/details/26452609
第二种
ARM linux 下，使用一个字节表示某个端口对应的寄存器的数据，如PartB的8个端口对应的寄存器都为低电平时，对应的寄存器GPIO_PortB值为0x00H。具体的ACK标识，可用一个无符号整形unsigned int来表示0或者1，通过判断GPIO_PortB的值来设置。示例代码如下：
#define uint unsigned int //映射uint 为无符号整数 uint ACK; //应答位//程序名称：GET_I2C_ACK() [检查应答位子程序]
//程序功能：获取一个总线响应[应答]
//入口参数：无
//出口参数：ACK(低电平为有效应答,人为地使ACK=1返回一个高电平用于判断)
//编程与整理：刘同法
//编写日期：2007年6月30日
//说明:返回值:ACK=1时表示有应答
//------------------------------------------------
uint GET_I2C_ACK()
{GPIODirModeSet(GPIO_PORTB_BASE, SDA, GPIO_DIR_MODE_IN);//SDA=1; //应答的时钟脉冲期间,发送器释放SDA线(高) GPIOPinWrite( GPIO_PORTB_BASE, SDA, SDA );NOPNOP//SCL=1; //保持时钟线为高电平GPIOPinWrite( GPIO_PORTB_BASE, SCL, SCL );ACK=0; //初始化应答信号用于后判断NOPNOP// C=SDA; //应答的时钟脉冲期间,接收器会将SDA线拉低[从机在应答时拉低此线]C=GPIOPinRead( GPIO_PORTB_BASE ,SDA);if(C==0x00) // 判断应答位,SDA为高,则ACK=0,表示无应答ACK=1; //SDA为低,则使ACK=1,表示有应答NOP//SCL=0; //钳住总线GPIOPinWrite( GPIO_PORTB_BASE, SCL, ~SCL );NOPGPIODirModeSet(GPIO_PORTB_BASE, SDA, GPIO_DIR_MODE_OUT); return ACK; } 以上两种办法，估计都可以参考，还没实践过，所以不知道有没限制。如果看不懂上面函数的赋值方法，可以参考：http://blog.csdn.net/xzongyuan/article/details/26383713
该协议的办法是，主机端把SDA线电平拉高，如果从机把SDA线电平拉低，整条SDA线都会被拉低，这时主机SDA端口能侦测到电平为0，这样的情况表示从机应答了。上面的代码用C等于0，表示应答了，然后把标志位ACK置为1。代码看起来好像挺复杂，其实原理很简单。
最后总结下：主机拉高SDA电平，等从机答复。如果从机准备好了，就拉低SDA，就表示应答了。如果从机很忙，接收不了，就保持SDA不变。这样，等下一个时钟到来，主机根据SDA电平高低，就知道从机怎么想的了。
地址
地址也是个很重要的概念，你说要寻址，那地址怎么定义？如下图，芯片管脚A0-A2，就可以设置了。该芯片地址为7位，但是高4位固定为1010，而低三位根据A0-A2端口电平高低决定，剩下的1bit是给R/W用的，用于设定数据流的方向，决定读或者写操作。另外，I2C最初只有7位地址，现在的标准有10bit的了。地址线中，固定的高4位，用于区分不同的IC，而低3位是用于区别同一类型的芯片，所以，同一个类型的芯片，最高可以寻址8个。
起始位/停止位
这个协议的设计思想是：SCL是时钟信号，不停变化，有高电平和低电平两种状态在切换。那么就利用这两种情况来区分数据和起始信号：
SCL高电平时——数据有效
高电平时，要求SDA不变，以保证数据有效性。所以，在实际传输数据时，读取SDA数据的时候，都是在SCL为高电平时，这就叫做有效数据（符合数据有效性）。那么起始和停止的标识，其实就是“无效”数据位。因为SCL为高电平时，SDA理应保证电平不变，而起始和结束信号都违反了这点。如下图
SCL低电平时——数据允许变化
低电平时，允许SDA变化，所以，如果要传命令和数据，就要让SDA在SCL为低电平时“变化”数据。如上面的图2，电平变化都是在SCL（黄线）为低电平时发生的，而有效数据的获取，都是在SCL（黄线）是高电平时获取。
有兴趣的同学可以自己画个状态图，那就一目了然了，很简单，我就不画了。
总结
我觉得这是最核心的知识了，把I2C的格式和流程原理搞明白后，电平的千变万化就不那么可怕了。
示波器图参考：http://blog.csdn.net/k_linux_man/article/details/7224810
参考：http://blog.csdn.net/xzongyuan/article/details/26452609