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본 발명은 동일한 I2C 주소를 갖는 복수의 장치를 하나의 외부 I2C 인터페이스를 이용하여 선택적으로 통신하기 위한 행-열 통신선 선택 기반의 I2C 통신 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 복수의 I2C 장치에 연결되는 SCL 통신선 및 SDA 통신선을 각각 복수의 행 및 열 통신 경로로 구성하고, SCL 통신 경로와 SDA 통신 경로를 선택적으로 조합함으로써 통신 대상 장치를 결정한다. 이에 따라 각 I2C 장치에 서로 다른 주소를 부여하거나 장치별 독립적인 I2C 채널을 구성하지 않고도 동일 주소를 갖는 다수의 I2C 장치를 개별적으로 선택하여 통신할 수 있다. 또한 행 및 열 통신 경로의 수에 따라 선택 가능한 장치 수를 확장할 수 있으므로 고밀도 센서 어레이를 비롯한 다양한 대규모 I2C 장치 시스템에 적용할 수 있다.