I2C总线（Inter-Integrated Circuit bus）是一种用于连接集成电路芯片的通信总线系统。它由飞利浦公司（现在的恩智浦半导体）于1980年代初提出，并在全球范围内得到广泛应用。

I2C总线通过仅使用两条信号线实现了高效率的串行通信。这两条线分别是数据线（SDA）和时钟线（SCL）。其中，数据线用于实现数据的传输，而时钟线则用于同步通信的时序。相比之下，其他通信协议如SPI和UART通常需要更多的信号线，因而占用更多的引脚资源。

I2C总线的工作方式类似于主从模式。一个主设备（如微处理器或控制器）可以同时连接多个从设备（如传感器、存储器或其他芯片）。主设备负责发起通信，并控制从设备的读写操作。

为了实现多设备连接，每个I2C从设备都有一个唯一的地址。主设备在发送通信请求时，会在总线上广播该地址，从而让对应的从设备接收到通信。这种方式保证了每个从设备可以独立工作，而不会干扰其他设备的通信。

I2C总线支持两种模式的数据传输：字节传输和块传输。在字节传输中，每个数据字节都会随着一个时钟周期进行传输，并通过ACK信号进行确认接收。而在块传输中，多个字节可以一次性地传输，以提高传输效率。

此外，I2C总线还支持多主设备的连接。这意味着多个主设备可以共享同一条I2C总线，并通过仲裁机制来解决冲突。仲裁机制会判断哪个主设备有权限在总线上进行通信，并将其他主设备设置为从设备模式。

I2C总线在各种应用领域中都得到广泛应用。例如，在嵌入式系统中，I2C总线被用于连接各种外设，如温度传感器、光传感器、触摸屏控制器等。此外，许多存储设备如EEPROM和芯片内存也采用了I2C总线作为数据传输接口。

总的来说，I2C总线是一种高效、简单的通信协议，可实现多设备的串行通信。它的广泛应用和灵活性使其成为集成电路芯片之间数据传输的理想选择之一。无论是在消费电子产品还是工业自动化等领域，I2C总线都发挥着重要的作用。