Ich möchte gerne den I²C-Sensor, den HYT939 (siehe Link) nur mit reiner Hardware in zwei Analoge Spannungssignale (0-5V/0-10V) wandeln.
ich würde es so ungefähr machen:
Einen Taktgeber mit mehreren Zählern hintendran, beim Überlauf (Start) wird die Adresse des Slaves eingetaktet, z.B. über ein Schieberegister mit DIP-Schaltern. Nach 8 Bit (9 mit ACK) schaltet ein weiterer Zähler die Daten ab und auf Ausgangsschieberegister. Das ACK-Bit muss man dann eben auch noch mit Zählern erfassen und dessen Takt ausfiltern.
Bei der Stop-Kondition und richtiger Anzahl der Takte (noch ein Zähler) werden die Schieberegister gelatcht und die Rohdaten stehen an. Dort noch ein R-R Netz dran und du kannst mit OPVs weitermachen.

Ich würde aber eher zu einem gängigen Mikrocontroller tendieren

Gruß, Michael