I2C opis sučelja na ruskom

Moderne kućanski aparati, industrijske elektronike i razne telekomunikacijske opreme može se naći dosta često slična rješenja, ali proizvod se može gotovo međusobno povezani. Na primjer, gotovo svaki sustav obuhvaća sljedeće:

• neke „pametne” kontrolna jedinica, što je prednost u većini slučajeva predstavlja jednu kristalnu mikroračunalo;
• jedinice opće namjene, kao što su LCD pufera, RAM, I / O luka, EEPROM ili specijalizirane pretvarača podataka;
• specifične komponente, uključujući digitalni oblik kruga i poslastica za video signale i radiom.

Kako optimizirati njihovo korištenje?

Kako bi se osiguralo najviše učinkovito korištenje tih općih rješenja za dizajnera korist i samih proizvođača, kao i povećati ukupnu razinu izvedbe raznih uređaja i pojednostavljenje kruga čvorova koji se koriste, tvrtka Philips je krenuo u razvoj vrlo dvo'ilni dvosmjerno autobus koji pruža najproduktivniji kontrolu mezhmikroskhemnoe. Ovaj autobus pruža prijenos podataka preko I2C sučelje.

Za razdoblje koje je naveo proizvođač više od 150 CMOS i bipolarne uređaje koji su kompatibilni s I2C i namijenjen za obavljanje rada u bilo koju od navedenih kategorija. Treba napomenuti da je I2C sučelje početku je izgrađen u svim kompatibilnim uređajima, zbog čega oni mogu bez problema da komuniciraju jedni s drugima pomoću posebnog autobus. Kroz primjenu ovog projektnog rješenja Pokazalo se da riješiti dosta veliki broj problema Uparivanje razne opreme koja je prilično karakteristično za opseg razvoj digitalnih sustava.

Glavne prednosti

Čak i ako pogledate kratak opis UART, SPI, I2C, možete istaknuti sljedeće prednosti potonje:

• Za rad vam je potrebna samo dva linije - sinkronizaciju i podatke. Bilo koji uređaj koji je spojen na autobusu, nakon toga se može riješiti softver potpuno jedinstvenu adresu. U bilo kojem trenutku, postoji jednostavan odnos, što omogućuje vodeću funkciju kao majstor-master odašiljača ili prijamnika.
• Ovaj autobus pruža mogućnost da se više domaćini, pružajući sve potrebne alate za detekciju kolizije i arbitraže, pomaže u sprečavanju korupcije podataka u slučaju da dva ili više od gore počinje istovremeno prenosi podatke. U standardnom načinu rada daje samo sekvencijalni osam-bitni prijenos podataka brzinom od više od 100 kbit / s, au brzom načinu rada, prag se može povećati na četiri puta.
• Čipovi koristiti poseban Ugrađeni filter koji učinkovito potiskuje impulse i osigurava maksimalnu integritet podataka.
• Maksimalan mogući broj čipova koji se može spojiti na jednu sabirnicu je ograničen samo na maksimalnu moguću kapacitetom od 400 pF.

Prednosti za dizajnere

I2C sučelje, kao i sve kompatibilne čips može značajno ubrzati proces razvoja, od funkcionalnog kruga do konačnog prototipa. Treba napomenuti da je s obzirom na mogućnost takvih čipova spojiti izravno na sabirnicu bez upotrebe svih vrsta dodatni krug osigurava prostor za daljnju nadogradnju i mijenjanja prototip sustava isključivanjem i uključivanjem raznih uređaja iz autobusa.

Postoji mnogo prednosti koje postavljaju I2C sučelje. Opis, posebice, omogućuje vam da vidite sljedeće prednosti dizajnera:

• Blokova u funkcionalnom dijagramu potpunosti odgovaraju čipova, i na taj način osigurava dovoljno brzi prijelaz iz funkcionalnih principu.
• Nema potrebe da se razvije autobus sučelja, jer je guma u početku je integrirana u posebnom čipu.
• Integrirani komunikacijski i adresiranje protokola uređaja omogućuje da se sustav u potpunosti softver definirana.
• Iste vrste čips može se koristiti ako je potrebno u potpunosti različite primjene.
• Ukupno vrijeme razvoja značajno je smanjen zbog činjenice da dizajneri mogu vrlo brzo upoznati s najčešće korištenih funkcija blokova, kao i sve vrste čipsa.
• Ako želite, možete dodati ili ukloniti žetone iz sustava, a to nema puno utjecaja na druge opreme spojene na isti autobus.
• Ukupno vrijeme za razvoj softvera može se značajno smanjiti s obzirom na činjenicu da je dozvoljeno koristiti knjižnicu višekratnu upotrebu softverskih modula.

Osim toga, to je napomenuti izuzetno jednostavan dijagnostički postupak za bilo kakve propuste i daljnje ispravljanje pogrešaka, što je različito I2C sučelje. Opis kaže da, ako je potrebno, možete bez problema odmah pratiti čak i manja odstupanja u radu takvog uređaja, a time i poduzeti odgovarajuće mjere. Također vrijedi napomenuti da su dizajneri uvjetom posebna rješenja koja, posebno su vrlo atraktivan za razne prijenosne opreme i sustava koji pružaju s baterijskim napajanjem, koristite I2C sučelje. na ruskom Opis također ističe da je njegova primjena omogućuje sljedeće prednosti:

• Dovoljno visoka otpornost na bilo koji poremećaj se javlja.
• Iznimno niska potrošnja energije.
• Širok raspon napona napajanja.
• Širok raspon temperature.

Prednosti za tehnologa

Važno je napomenuti da ne samo dizajnera, ali i tehnologija često vrlo nedavno počeo koristiti namjenski I2C sučelje. na ruskom opis pokazuje prilično širok raspon pogodnosti koje se pružaju ove kategorije stručnjaka:

• Standardna s dva žičana serijska sabirnica sa sučeljem pomaže kako bi se smanjili vezu između čipova, to jest, oni predstavljaju manje kontakt i zahtijeva manje pjesme, što tiskanih pločica nisu toliko skupi i imaju puno manju veličinu.
• Potpuno integrirani I2C sučelje LCD1602 ili neka druga opcija eliminira potrebu za korištenje adresa dekoder, kao i drugi vanjski plitka logika.
• Ona pruža mogućnost korištenja istovremeno nekoliko vodećih na autobus, koji znatno ubrzava testiranje i naknadno podešavanje opreme, budući da je autobus može biti spojen na računalo tekućoj vrpci.
• Dostupnost u skladu s tim čipovima u sučelju VSO, SO i specijalizirani DIL-paket može značajno smanjiti zahtjeve na veličinu uređaja.

To je samo kratki popis pogodnosti koje razlikuje I2C sučelje LCD1602 i drugih. Također je kompatibilan čipovi mogu značajno povećati fleksibilnost sustava koji se koristi za pružanje izuzetno jednostavnu konstrukciju različitim opcijama opreme, kao i relativno lako nadogradnju za daljnju podršku na sadašnjoj razini razvoja. Dakle, moguće je razviti cijelu obitelj različite opreme, koristite kao osnovu određeni model.

Daljnja modernizacija opreme i širenje njegovih funkcija može se provesti putem standardnog priključka na autobus koji odgovara čip pomoću 2C sučelja Arduino ili bilo koji drugi od dostupnih zaliha. Ako je potrebno da se dobije veći ROM, u kojem slučaju to će biti dovoljno samo odabrati neki drugi mikrokontroler ima povećanu količinu ROM-u. Od ažurirani čip po potrebi moći u potpunosti zamijeniti stare, možete lako dodati nove značajke na opremu ili povećati svoju ukupnu uspješnost pomoću konvencionalnog odspajanja već zastarjele čipove i dalje ih zamijeniti s novijom opremom.

ACCESS.bus

S obzirom na činjenicu da je guma ima dvije žice prirodu, kao i sposobnost za izradu programa rješavanja ACCESS.bus za jedan od najvažnijih idealna platforme je upravo I2C sučelje. Specifikacija (opis na ruskom prikazan je u članku), ovaj uređaj čini mnogo jeftinije alternative aktivno koristiti stariju RS-232C sučelje za povezivanje raznih perifernih uređaja za računala koja koriste standard koristi četiri-konektor.

Uvod u specifikaciji

Za napredne aplikacije 8-bitni kontrole koje koriste mikrokontrolere, pruža mogućnost instalirati nekoliko kriterija dizajna:

• Cijeli sustav u većini slučajeva povoljnim sadrži mikrokontroler i drugih perifernih uređaja, uključujući memorije i raznih ulazno / izlaznih priključaka;
• ukupni trošak kombiniranja raznih uređaja treba biti iznimno minimiziran u jednom sustavu;
• sustav koji je povjereno kontrolne funkcije, ne predviđa potrebu da se osigura prijenos podataka velike brzine;
• Ukupna učinkovitost izravno ovisi o opremi, kao i prirodi koja povezuje autobusa.

Razviti sustav, u potpunosti u skladu sa gore navedenim kriterijima, morate koristiti autobus u kojem je I2C serijskog sučelja koja će se koristiti. Unatoč činjenici da postoji serijska sabirnica propusnost paralelno, to zahtijeva manje veze i manje kontakta čips. Ne treba zaboraviti činjenicu da je guma uključuje ne samo povezuju žice, ali i razne formate i postupaka potrebnih da se osigura komunikaciju unutar sustava.

Uređaj za komunikaciju koji koriste softver emulacije I2C sučelje ili guma mora imati određeni protokol koji omogućuje različite mogućnosti prisvojiti sudara, gubitak ili blokiranje podataka. U brzim uređaja mora biti u mogućnosti da se obratite spor, a istovremeno se sustav ne bi trebao ovisiti o spojenoj opremi, kao i sve ostale poboljšanja i izmjene ne mogu se koristiti. Također je potrebno razviti postupak koji je stvarni instalirati, poseban uređaj trenutno pruža kontrolu autobus iu koje vrijeme. Osim toga, ako se različiti uređaji koji imaju drugačiju frekvenciju, spojeni na isti autobus, potrebno je utvrditi izvor njegove sinkronizacije. Sve ove kriterije koji odgovaraju I2C sučelje za AVR i bilo koja druga na ovom popisu.

Osnovni koncept

I2C sabirnice može podržati bilo čip tehnologiju koja se koristi. Sučelje I2C LabVIEW i slično to uključuje korištenje dvije linije za prijenos podataka - i sinkronizaciju podataka. Bilo koji uređaj povezan na taj način otkrivena zahvaljujući jedinstvenom adresu, bez obzira da li se radi o LCD tampon, mikrokontroler, memoriju ili sučelje tipkovnice, i na taj način može djelovati kao odašiljač ili prijamnik, ovisno o svrsi za koju je posebno ova oprema je namijenjena.

U većini slučajeva povoljan LCD pufer je standardni prijemnik, a memorija ne samo da može primiti, ali i prijenos raznih podataka. Osim toga, proces kreće informacijskih uređaja mogu se klasificirati kao rob i gospodar.

U ovom slučaju, uređaj se zove majstor koji inicira prijenos podataka i usklađivanje signali generirani. U tom slučaju, bilo adresabilni uređaji moraju se uzeti u obzir u odnosu na svoje robove.

I2C komunikaciju sučelje pruža za nekoliko vodećih, odnosno više od jednog uređaja u stanju kontrole autobusa je u stanju spojiti na njega. Sposobnost da se koristiti više od jednog mikrokontrolera na gumi pokazuje da više od jednog domaćina mogu poslati u bilo kojem trenutku. Kako bi se uklonili mogući kaos koji rizici se javljaju kada je takva situacija, razvili smo specijalizirani arbitražni postupak, koji se koristi I2C sučelje. Ekspanderi i drugi uređaji omogućuju spajanje uređaja na autobus na tzv vladavine montaže I.

Generiranje signala vremena je dužnost zapovjednika broda, a svaki stvara svoj signal tijekom prijenosa podataka, i dalje se može promijeniti samo u slučaju da „vuče” sporo rob ili neki drugi majstor kad dođe do sudara.

Opće postavke

Kao SCL, SDA i dvosmjerni linije koje su spojene na pozitivan izvor napajanja pomoću pullup otpornika. Kad se guma je potpuno besplatan, svaki redak je u visokom položaju. Izlazni stupnjevi uređaje koji su spojeni na sabirnicu mora imati otvoren odvod ili otvoreni kolektor koji može pružiti funkcije instalacija I. informacijama putem I2C sučelje može prenositi pri brzini od ne više od 400 kbit / s u načinu brzog, dok standardne brzine manje od 100 kbit / s. Ukupan broj uređaja koji se mogu istovremeno spojeni na sabirnicu, ovisi samo o jednom parametru. Ovaj kapacitet linije nije veća od 400 pF.

potvrda

Potvrda je obvezni postupak u prijenosu podataka. Olovo generira odgovarajuće usklađivanje puls, dok je odašiljač oslobađa liniju SDA tijekom tog sata kao potvrdu. Nakon toga, prijemnik mora osigurati stabilnu zadržavanje SDA liniju za visoku sat stanju stabilno u niskom stanju. U tom slučaju, potrebno je uzeti u obzir postavljanje i držite.

U većini slučajeva povoljan obratio prijemnik mora nužno generirati priznati nakon svakog primljenog bajt, a jedina iznimka ovdje su samo one situacije u kojima je početak slanja uključuje adresu CBU.

Ako rob prijemnik nije moguće poslati potvrdu vlastite adrese, potrebno je napustiti liniju podataka u visoko stanje, a zatim facilitator će signalizirati mogućnost izdavanja „stop”, koji će prekinuti slanje svih informacija. Ako je adresa potvrđena, ali se ne može voziti za dugo vremena duže prihvatiti bilo kakve podatke koji dovode također treba prekinuti slanjem. Da biste to učinili, rob ne potvrdi sljedeći primljeni bajt i samo ostavlja liniju podataka visoka, tako da je majstor generira signal „stop”.

Ako je postupak prosljeđivanja, osigurati master-prijemnika, u ovom slučaju, on mora obavijestiti kraj prijenosa rob provedena, a to ne potvrđuje i posljednji primljeni bajt. U tom slučaju, rob odašiljač odmah otpustite liniju podataka za vođenje može proizvesti signal „Stop” ili ponoviti signal opet na „Start”.

Za provjeru dostupnosti opreme, možete pokušati ući standardne primjere skice za Arduino I2C sučelje, kao na slici gore.

arbitraža

Olovo može početi prosljeđivanje informacije tek nakon potpunog oslobođenja gume, ali su dva ili više vodeći mogu provesti stvaranje signala za start na minimalno vrijeme zadržavanja. To na kraju dovodi do određenog signala „start” na autobus.

Rad provodi na arbitražu autobusnog SDA one trenutke dok SCL-bus je u visokom stanju. Ako jedan od vodećih počinje emitirati niske liniju podataka, ali s druge strane - visoka, onda je ovaj potpuno odvojen od njega, jer je stanje SDL nije primjereno viša stanja njegovog produljenja.

Nastavak arbitraže može se provesti na nekoliko bitova. S obzirom na činjenicu da su prvi adrese prenose te podatke, arbitraža može imati period do kraja adresu, a ako će biti upućena od strane vodećih isti uređaj, u ovom slučaju, sudjelovat će i raznih podataka u arbitraži. Zbog ove arbitraže shema podaci ne gubi se u slučaju bilo kakvog sudara.

Ako gospodar gubi arbitražu, u kojem slučaju se može izdati sinkronizacije impulsa SCL krajnjem bajt, a za koji pristup je izgubljen.