時鐘拉伸(Clock stretching)
clock stretching通過將SCL線拉低來暫停一個傳輸.直到釋放SCL線為高電平,傳輸才繼續(xù)進(jìn)行.clock stretching是可選的,實際上大多數(shù)從設(shè)備不包括SCL驅(qū)動,所以它們不能stretch時鐘.
從字節(jié)級來看,一個設(shè)備可能在快速模式下接受數(shù)據(jù),但是需要更多的時間來存儲接收到的字節(jié)或者準(zhǔn)備將要傳輸?shù)牧硪粋€字節(jié).從機可以以一種握手的處理方式在接受和應(yīng)答字節(jié)后將SCL線拉低來強制使得主機進(jìn)入wait狀態(tài)知道從機準(zhǔn)備好下一個字節(jié)的傳輸.
從位級來看,I2C總線上的設(shè)備可以通過增長每一個時鐘的低周期來降低總線時鐘.所以每個主機可以適應(yīng)這個設(shè)備的內(nèi)部操作速率.
在Hs模式,握手處理只能用在字節(jié)級別.

從機地址和R/W bit
下圖是數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷?

在開始條件(S)后,發(fā)送從機地址.地址是7bit,后面的第8bit是數(shù)據(jù)的讀寫bit,0表示寫,1表示讀.具體的看下圖:

數(shù)據(jù)傳輸被主機產(chǎn)生的終止條件(P)終止.然而,主機也可以無需先產(chǎn)生終止條件,產(chǎn)生一個重復(fù)的開始條件(Sr)和尋址另一個從機,
可能的數(shù)據(jù)傳輸格式如下:
主-發(fā)送器傳到從-接收器.傳輸方向不變.從-接收器應(yīng)答每一個字節(jié).如下:

在第一個字節(jié)后主機從從機讀數(shù)據(jù).第一個應(yīng)答后,主-發(fā)送器變?yōu)橹?接收器而從-接收器變?yōu)閺?發(fā)送器.第一個應(yīng)答仍然是由從機產(chǎn)生的.主機產(chǎn)生余下的應(yīng)答.主機在產(chǎn)生終止條件之前要發(fā)送一個NA.如下:

復(fù)合模式.在傳輸過程中改變方向,開始條件和從機地址都要重復(fù),而讀寫bit要取反.如果主-接收器發(fā)送一個重復(fù)的開始條件,那么它在這之前要發(fā)送一個NA.

注意:
1.復(fù)合模式可以在比如控制串行內(nèi)存器時用到.在第一個數(shù)據(jù)字節(jié)時一定要寫內(nèi)存器內(nèi)部的地址.開開始條件和從地址重復(fù)后,數(shù)據(jù)就開始傳輸了.
2.自動增加或減少之前訪問的內(nèi)存位置都由設(shè)備的設(shè)計者決定.
3.每一個字節(jié)后面都跟著一個應(yīng)答位,在圖中用A或非A來表示.
4.兼容I2C總線的設(shè)備在接收到開始條件或重復(fù)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.
5.開始條件后立馬跟著一個終止條件是不合法的格式.很多設(shè)備在設(shè)計時考慮了這一點,可以處理.
6.連接到總線上的每個設(shè)備都由唯一的地址來確定.通常是簡單的主從關(guān)系,但可能存在多個一樣的從機可以同時接收和響應(yīng),比如說組播.這里是以NXP的PCA9546A作為例子說明.(PCA9546A是NXP半導(dǎo)體生產(chǎn)的一款基于I2C總線控制的4通道雙向多路復(fù)用器和開關(guān)。使用PCA9546A可以將一路SCL/SDA輸入擴展為4路SCL/SDA輸出，在對內(nèi)部控制寄存器進(jìn)行相應(yīng)配置后，可同時選擇一路或多路下行I2C總線與上行I2C總線通信。)