I2C（Inter-Integrated Circuit）通常用於連接MCU（Microcontroller Unit）和外部設備，以實現數據的可靠傳輸。I2C通訊是由飛利浦（Philips）開發的，現在由NXP Semiconductors繼續維護。

基本原理

I2C通訊使用兩條線進行數據傳輸：

SCL（Serial Clock）： 時鐘訊號線，用於同步數據傳輸。
SDA（Serial Data）： 數據訊號線，用於傳輸數據位。

I2C通訊是一種主從（Master-Slave）協議，它包括一個主機（Master）和一個或多個從機（Slave）。主機生成時鐘訊號（SCL）並控制數據的傳輸，而從機則回應主機的命令。

I2C通訊的用途
I2C通訊廣泛應用於各種嵌入式系統中，其中一些常見的用途包括：

• 感測器：連接各種類型的傳感器，如溫度、濕度、氣壓等，以獲取環境數據。
• 顯示螢幕：控制OLED顯示器、LCD顯示器等，以顯示圖像。
• 記憶體：與EEPROM（電可擦寫讀取專用記憶體）或實時時鐘（RTC）晶片進行通訊，以存儲和檢索數據。
• 音頻編解碼器：連接音頻編解碼器晶片，以播放音樂或聲音效果。
• 擴充模組：與各種外部模組，如擴展IO、輸出PWM等，以擴展MCU的功能。

簡單的I2C通訊範例

以下一個Arduino當做主機，另一個Arduino當作從機。主機向從機發送一個字節，從機接收該字節，將其加倍並回傳給主機。

主機端程式碼

#include <Wire.h>

void setup() {
  Wire.begin(); // 初始化I2C通訊
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  byte dataToSend = 5; // 要發送的數據
  byte receivedData;

  Wire.beginTransmission(8); // 8是從機地址
  Wire.write(dataToSend); // 傳送數據
  Wire.endTransmission();

  delay(100);

  Wire.requestFrom(8, 1); // 從機地址8，要求一個字節的數據
  if (Wire.available()) {
    receivedData = Wire.read(); // 讀取接收到的數據
    Serial.print("Sent: ");
    Serial.print(dataToSend);
    Serial.print(" | Received: ");
    Serial.println(receivedData);
  }

  delay(1000); // 延遲1秒
}

從機端程式碼

#include <Wire.h>

void setup() {
  Wire.begin(8); // 從機地址為8
  Wire.onReceive(receiveEvent); // 設定接收事件
  Serial.begin(9600);
}

byte receivedData;

void loop() {
  // 從機不需要特別的循環處理
}

void receiveEvent(int bytes) {
  if (Wire.available()) {
    receivedData = Wire.read(); // 讀取主機傳送的數據
    receivedData *= 2; // 加倍數據
    Wire.write(receivedData); // 將結果回傳給主機
  }
}