在i2c匯流排中有2個口線：sda和scl，這兩個口線均為oc輸出。oc就是開漏輸出(open collector)的簡稱，有時候也叫od輸出（open-drain），od是對mos管而言，oc是對雙極型管而言，在用法上沒什麼區別。
相對於oc輸出，另一種輸出叫推挽輸出(push-pull)，一般的mcu管腳輸出可以設定這兩種模式。這裡分別介紹下這兩種輸出模式的不同點。
推挽輸出 : 可以輸出高、低電平連線數字器件，推挽結構一般是指兩個三極體分別受兩互補訊號的控制，總是在乙個三極體導通的時候另乙個截止。
開漏輸出 : 輸出端相當於三極體的集電極未接任何電平， 要得到高電平狀態需要上拉電阻才行，適合於做電流型的驅動,其吸收電流的能力相對強(一般20ma以內)。
對於mcu的開發者來講，簡單的這樣理解就可以了。如果管腳設定成推挽輸出模式，輸出高時，io口相當於vcc, 輸出低時io口相當於接地。如果管腳設定成開漏輸出模式，輸出高時，io口的電平會和與其相連的口線進行與操作，如果都為高，才會被上拉成高電平，輸出為低時，也相當於接地。
i2c匯流排要實現線與的功能，所以sda和scl口線都必須設定為開漏輸出模式。我們使用mcu的硬體i2c介面時，口線會被自動設定成開漏。但有時候我們會使用io口來模擬i2c匯流排，這個時候設定口線要分兩種情況：
（1）mcu的口線支援開漏輸出模式：可以直接把sda和scl設定成開漏輸出。例如silicon 的c8051系列mcu，它的口線就支援開漏和推挽輸出。
（2）mcu的口線不支援開漏輸出（例如msp430）：在網上我們看到很多的例程**都是直接設定io口的高低電平，這樣做其實是不太合理的。因為我們只滿足了i2c匯流排在自己這端的時序要求，而沒有考慮到連線在匯流排上的其他器件，如果匯流排上其他器件的電平和mcu輸出的電平一致，這樣做是沒問題的，如果兩邊的電平不一致時，這樣做就有一定風險造成io的損壞。
當你輸出高時，相當於io口連線到vcc，如果對方這是恰好輸出的是低電平，那就相當於短路了。當然如果軟體做的合理，是可以避免這樣的事情的，但匯流排上的很多器件都不是由我們控制的，這時候最合理的做法是，當設定口線電平為高時，把口線設定成輸入狀態，然後利用口線上的上拉電阻來把口線拉高。這樣即使是兩邊電平不一致時，也不會造成io口的損壞。
i2c是由sda、scl兩個口線組成的。這兩個口線的高低電平組合、上公升下降邊沿組合就形成了匯流排的各種時序。圖2.1是i2c匯流排的各種時序組合：
圖 2.1 i2c 電平組合
上圖中灰色部分不是i2c匯流排關心的，9,10分別被定義為i2c的start和stop訊號。
i2c資料匯流排sda是在時鐘為高時有效，在時鐘scl為高期間，sda如果發生了電平變化就會終止或重啟i2c匯流排，所以我們在資料傳輸過程中，要在scl為低的時候去更改sda的電平。
在上一節中講到了由sda和scl能形成的各種電平組合，那麼這一節我們講一下這些組合在i2c匯流排上的應用，下面我們一步一步的來分析i2c匯流排的邏輯時序。
首先是i2c的start訊號。
start訊號是在scl為高電平時，sda從高電平變成低電平。圖3.1為start訊號的時序圖。
圖3.1 start訊號
這樣的設計和i2c的多主效能有一定關係。因為i2c的匯流排是開漏輸出的，匯流排接上拉電阻後，scl和sda就變成了高電平，這個時候掛接在匯流排上的任意乙個i2c主機口可以把sda拉高，即產生了乙個start訊號，掛接在匯流排上的其他i2c主機檢測到這個訊號後就不能去操作i2c匯流排了，否則會發生衝突。直到檢測到乙個stop訊號為止。
然後講一下i2c的stop訊號。
stop的訊號是在scl口線為高時，sda產生乙個上公升沿。圖3.2為stop訊號的時序圖。stop訊號之後，i2c匯流排恢復到初始狀態。
圖3.2 stop訊號
下面我們以msp430為例，講一下這兩個時序在軟體中實現的**。 首先，我們需要把sda和scl的口線都設定成輸入模式，當口線設定成輸入模式時，pxout暫存器的值是用來設定口線是上拉還是下拉，這裡pxout需要設定成上拉，因為如果設定成下拉的話，一般i2c的匯流排會接2個上拉電阻，就相當於匯流排上是圖3.3的等效電路。
圖3.3 等效電路
當我們設定口線為輸入時，口線的高電平就不會是vcc，而是乙個分壓後的電平。
2級C語言公共基礎知識
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