1) 当 I2C 上拉被省略时会发生什么？

^{I 2} C 总线上将没有通信。完全没有。MCU 将无法生成 I ² C 启动条件。MCU 将无法传输 I ² C 地址。

想知道为什么它工作了 3 个月？继续阅读。

2）没有上拉可能会损坏我板上的这两个IC中的任何一个？

可能不是。在这种特殊情况下（MCU、RTC，仅此而已），绝对不是。

3）为什么MCU首先能够与I ² C从设备通信？I ² C 需要上拉电阻。但它们并未包含在原理图中。

可能，您在 ATmega 上启用了内部上拉。从我读到的¹中，ATmega 有 20kΩ 的内部上拉电阻，可以通过固件启用或禁用。^{20kΩ 对于 I 2} C 上拉来说太弱了。但是如果总线的电容很小（物理上很小）并且通信速度足够慢，那么 20kΩ 仍然可以使总线工作。然而，与使用分立的上拉电阻器相比，这不是一个可靠的设计。

¹我自己不是 ATmega 人。

更新：作为响应，添加到 OP的 I ²
C 波形 OP 中的波形具有非常长的上升时间常数。这是 I ² C 波形通常的样子

PIC18F4550，Vcc=+5V，2.2kΩ 上拉电阻。波形显示 SCL。SDA 的上升时间大致相同。总线的物理尺寸适中：2个从设备，PCB长度≈100mm。

您使用的库和它所依赖的库（Wire）启用了 ATMega 的内部上拉。这些是弱上拉，在正常使用中，补充任何外部上拉（两个电阻并联）。由于 20k 到 70k 的电阻相对较高，因此它们在使用中不会引起太多问题（如果有的话）。

当 I2C 上拉被省略时会发生什么？

现在没有外部电阻器，弱的内部上拉是唯一驱动线路高的东西。根据您的电路板布局、i2c 线路的速度、您访问它的频率、外部干扰等，它们可能有效，也可能无效。你走运了。你确实有引体向上，只是不是你期望的。

缺少上拉可能会损坏我板上的这两个 IC 中的任何一个？

即使没有内部上拉，缺少任何上拉也不会损坏任何一个 IC。i2c 器件 SCl 和 SDA 线的内部构造类似于 NPN 晶体管。它们是集电极开路，本质上是电流控制/开关二极管。

最后要注意的是，当您的 ATMega 电压为 5v 且 i2c 设备是仅 3.3v 的设备时，打开内部上拉电阻可能会导致问题。或者，如果您打开了内部上拉电阻，并且外部电阻连接到 3.3v 或其他电压，也可能会导致问题。本质上，这是 Wire 库中故意忽略的错误。

通常，您需要为 I ² C 接口电路配备上拉电阻。如果接口真的是全规格的 I ² C 在电线的两端，那么没有电阻的信号线将永远无法达到高电平。它们可能会保持低电平或达到某个中间水平，这取决于每端部件中的泄漏电流。这是因为真正的 I ² C 是开漏总线。

某些器件实际上可能具有 20K 至 100K 欧姆范围内的片上上拉电阻器，只是为了在不使用部件上的 I ² C 接口时将接口引脚保持在高不活动电平。对于简单而短的接口，这些上拉电阻可能刚好足以在时钟和/或数据发出信号时提供将线路拉高所需的电流。

从您的原理图中很难看出，但在某些情况下，I ² C 接口是使用通用 I/O 端口引脚实现的，然后在软件中进行位敲击。有时，实施者可能不会使用开漏方法来操作此配置中的 I/O 引脚，这可能是为什么没有上拉电阻的接口似乎可以工作的一个因素。

归根结底，您可能有责任使用示波器检查早期时钟之一的信号，以查看接口上的 1 和 0 是否在规范电压水平内工作。然后，您将确定您是否对该实现非常幸运，或者我上面提到的因素之一是否在起作用。

当 I2C 上拉被省略时会发生什么？

最有可能的是，I2C 总线根本无法工作。

缺少上拉可能会损坏我板上的这两个 IC 中的任何一个？

很可能不是。