El protocolo I2C puede ser multimaster, lo único que tienes que hacer es decirle a cada micro cual es su direccion, que estará fuera de las direcciones de memoria de la 24LC1025. Cuando uno de los micros reciba una trama con una dirección que no es la suya no mandará el acknowledgement y por tanto el otro máster puede trabajar con la memoria tranquilamente.
Recuerda que un ciclo de lectura en I2C es Start, codigo de lectura, ack, direccion, ack, byte1, ack, byte2, ack, byte3, ack,......, stop
Un ciclo de escritura es start, codigo de lectura, ack, direccion, ack, restart, codigo de escritura, ack, byte1, ack, byte2, ack, byte3, ack, ...., stop
En las direcciones puedes indicarle a cada micro cuando entrar y cuando no. Cada trama la recibiran todos los micros que pongas en el bus i2c, pero solo contestaran los que reconozcan la direccion. En tu caso yo haria que una vez acabada una escritura o una lectura, cada micro avisase al otro para que comience su tarea.
Atentamente
Deimos
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