O protocolo de comunicação I2C é usado para a interconexão de diversos circuitos integrados a um único barramento de quatro linhas físicas. A maioria dos equipamentos de vídeo e som modernos já estão empregando este sistema com grandes possibilidades para a indústria e comunicações para melhor compreensão do leitor, ilustraremos o funcionamento deste protocolo utilizando um microcontrolador, pois em muitas aplicações a altas velocidades de operação nas leituras de portas não são os pontos críticos.

Por exemplo, um teclado conectado aos pinos de entrada de um microcontrolador pode fazer amostragens de umas 20 vezes por segundo para seu funcionamento normal dentro de um programa. Um display de 4 dígitos multiplexado pode ter uma varredura total de 40 Hz para sua operação de visualização. Tarefas como estas podem ser manuseadas através de um barramento serial que permita a vários circuitos dedicados enviar/receber dados pelas mesmas linhas de informação. Este é o caso do barramento I2C que, por meio de 4 linhas físicas permite a interconexão de memórias RAM e EPROM, portas I/O, teclados, LCD, clocks de tempo real, conversores A/D e D/A, etc.

Todos estes integrados podem ser conectados ao mesmo barramento, pois o protocolo I²C permite selecionar o circuito com o qual se deseja estabelecer a comunicação.

O barramento I2C possui uma linha para enviar/receber dados chamada linha serial de dados ou SDA, e outra linha usada para o clock que sincroniza a comunicação denominada linha serial de clock ou SCL. As outras duas linhas do barramento são formadas pelo positivo (VDD) e terra (GND).

A figura 1 mostra um possível sistema de interconexão de circuitos integrados ao barramento I2C. Note que a linha por onde se realiza a transferência de dados (SDA) é bidirecional, enquanto que a linha de clock é controlada pelo microcontrolador. O dispositivo que se encarrega de manusear a linha de clock SDA é chamado MESTRE, e os que recebem este sinal são chamados ESCRAVOS. Cada escravo possui um endereço interno que o identifica. Assim, quando o mestre precisa comunicar-se, envia o endereço pelo barramento e, se existe algum circuito integrado que o reconheça, prossegue com a transferência de dados. Os dados enviados pelo barramento somente são gravados ou lidos no escravo que reconheceu o endereço. As linhas VDD e GND podem alimentar os circuitos conectados ao barramento.