I²C 总线使用 SDA（数据）和 SCL（时钟）这两个信号来通过串行数据传输在系统中的集成电路之间进行通信。地址和数据 8 位字节都以 MSB 优先的形式传输。此外，总线上传输的每个字节都由接收器件通过一个确认位进行确认。每次传输操作从控制器器件在总线上驱动启动条件开始，到控制器器件在总线上驱动停止条件结束。当时钟处于逻辑高电平时，总线使用数据引脚 (SDA) 上的转换来指示启动和停止条件。SDA 上从高电平转换到低电平表示启动，而从低电平转换到高电平表示停止。正常的数据位转换必须发生在时钟周期的低电平时间内。

控制器器件会驱动一个启动条件，后跟 7 位目标地址和读取/写入 (R/W) 位，以打开与另一个器件的通信，然后等待确认条件。目标器件会在确认时钟期间将 SDA 保持为低电平以指示确认。当发生这种情况时，控制器器件会传输序列的下一个字节。每个目标器件都通过一个唯一的 7 位目标地址加上 R/W 位（1 个字节）进行寻址。所有兼容器件均使用布线与连接通过双向总线共享相同的信号。

在启动和停止条件之间可以传输的字节数没有限制。在传输最后一个字时，控制器器件会生成一个停止条件以释放总线。图 7-66 展示了一般的数据传输序列。

图 7-66 典型的 I²C 序列

在系统中，对 SDA 和 SCL 信号使用外部上拉电阻器，以设置总线的逻辑高电平。SDA 和 SCL 电压不得超过器件电源电压 IOVDD。