I2C opis sučelje na ruskom

Moderne kućanske aparate, industrijske elektronike i razne telekomunikacijske opreme mogu se naći vrlo često slična rješenja, ali proizvod se može praktično međusobno povezani. Na primjer, gotovo svaki sistem uključuje sljedeće:

• određenih "pametnih" kontrolna jedinica, što je prednost u većini slučajeva predstavlja jedan kristal mikrokompjuter;
• jedinice opće namjene kao što su LCD tampon, RAM-a, I / O portovi, EEPROM ili specijalizovane konverteri podataka;
• određene komponente, uključujući i digitalne konfiguraciju kola i poslastica za video signale i radio.

Kako optimizirati njihovo korištenje?

Kako bi se osiguralo najefikasniju upotrebu ovih opštih rješenja za dizajnere korist i sami proizvođači, kao i da se poveća ukupan nivo performansi različitih aparata i pojednostavljenje spoja čvorova koristi, kompanija Philips odlučio da razvije vrlo jednostavna dva-žice dvosmjerno autobus koji pruža najproduktivniji kontrolu mezhmikroskhemnoe. Ovaj autobus pruža prijenos podataka preko I2C sučelje.

Do danas opsegu određenom od strane proizvođača uključuje više od 150 CMOS i bipolarni uređaja koji su kompatibilni sa I2C i namijenjen za obavljanje rada u bilo kojoj od nabrojanih kategorija. Treba napomenuti da je I2C sučelje je inicijalno ugrađena u sve kompatibilne uređaje, zbog čega oni mogu bez problema da komuniciraju jedni s drugima koristeći poseban autobus. Kroz primjenu ovog projektnog rješenja ispostavilo se riješiti veliki broj problema uparivanja razne opreme koja je prilično karakteristično obima razvoja digitalnih sistema.

Glavne prednosti

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

• Za rad vam je potrebno samo dva reda - sinhronizacija i podataka. Bilo koji uređaj koji je spojen na autobus, mogu se potom obratio i softver potpuno jedinstvenu adresu. U bilo koje vrijeme, postoji jednostavan odnos, što omogućava vodeće funkcije kao master-majstor predajnika ili prijemnika.
• Ovaj autobus pruža mogućnost da imaju više domaćina, pružajući sve potrebne alate za otkrivanje i arbitražu sudara, pomaže u sprečavanju korupcije podataka u slučaju da dva ili više vrhu počinje da istovremeno prenose informacije. U standardnom modu pruža samo sekvencijalnim osam-bitni prenos podataka po stopi od ne više od 100 kbit / s, a u brzom režimu, prag se može povećati do četiri puta.
• Čipovi koristiti poseban ugrađeni filter koji efikasno suzbija šiljcima i osigurava maksimalnu integritet podataka.
• Maksimalni mogući broj čipova koji se mogu povezati na jedan autobus je ograničen samo svoj maksimalni mogući kapacitet od 400 pF.

Prednosti za dizajnere

I2C sučelje, kao i sve kompatibilne čipove može značajno ubrzati proces razvoja, od funkcionalnog kruga do konačnog prototipa. Treba napomenuti da je zbog mogućnost takvih čipova spojiti direktno na autobus bez upotrebe svih vrsta dodatnog kola se stvorio prostor za daljnje unapređenje i dopunama prototip sistema isključivanjem i povezivanje različitih uređaja iz autobusa.

Postoji mnogo prednosti koje postavljaju I2C sučelje. Opis, posebno, omogućava vam da vidjeti sljedeće prednosti dizajneri:

• Blokova u funkcionalnom dijagramu u potpunosti odgovaraju čipove, i na taj način osigurava dovoljno brze tranzicije iz funkcionalnom principu.
• Nema potrebe da se razvije autobus interfejsa, jer je guma je inicijalno integrirana u posebnom čipu.
• Integrisane komunikacije i rješavanje protokola uređaja omogućuje da se sistem u potpunosti softver definisana.
• Istu vrstu čipova mogu se koristiti ako je potrebno, u potpuno različitim aplikacijama.
• Ukupno vrijeme razvoj je značajno smanjen zbog činjenice da dizajneri mogu vrlo brzo se upoznaju sa najčešće se koristi funkcija blokova, kao i sve vrste čipova.
• Ako želite, možete dodati ili ukloniti čipove iz sistema, a to nema puno utjecaja na druge opreme povezane sa istim autobusom.
• Ukupno vrijeme za razvoj softvera može biti značajno smanjen zbog činjenice da je dozvoljeno da koristi biblioteku za višekratnu upotrebu softverskih modula.

Osim toga, važno je napomenuti izuzetno jednostavan dijagnostički postupak za bilo kvarova i dalje ispravljanje pogrešaka, što je drugačije I2C sučelje. Opis kaže da ako je potrebno, možete bez ikakvih poteškoća odmah pratiti čak i manja odstupanja u radu takve opreme i, shodno tome, preduzeti odgovarajuće mjere. Također treba napomenuti je da su dizajneri dali poseban rješenja, koja, posebno su prilično atraktivna za razne prijenosne uređaje i sisteme koji pružaju na baterije, koristeći I2C sučelje. u ruskom opis takođe ističe da je njegova aplikacija omogućava sledeće važne prednosti:

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

Prednosti za tehnologe

Važno je napomenuti da ne samo dizajnera, već i tehnologija se često sasvim nedavno počeo koristiti namjenski I2C sučelje. ruskom opis ukazuje na prilično širok niz prednosti, koje se pružaju ovoj kategoriji profesionalaca:

• Standard two-wire serijski autobus sa sučeljem pomaže kako bi se smanjila vezu između čipova, to jest, oni predstavljaju manje kontakt i zahtijeva manje staza, čineći štampane ploče nisu toliko skupi i imaju mnogo manje veličine.
• Potpuno integrisani I2C sučelje LCD1602 ili neka druga opcija eliminira potrebu da koriste adresu dekoder, kao i drugi vanjski plitka logika.
• To daje mogućnost da istovremeno koriste nekoliko vodećih na autobus, koji značajno ubrzava testiranje i naknadno podešavanje opreme, jer je autobus može biti povezan sa skupštine kompjuter liniju.
• Dostupnost kompatibilan sa onima čipova u interfejsu VSO, SO i specijalizovane DIL-paket može značajno smanjiti zahtjeve na veličinu uređaja.

To je samo nekoliko minuta popis pogodnosti koje različitih I2C sučelje LCD1602 i drugi. Također kompatibilan čipova može značajno povećati fleksibilnost sistem koji se koristi za pružanje izuzetno jednostavna konstrukcija raznih opcija opreme, kao i relativno lako nadogradnju za dalju podršku na sadašnjem nivou razvoja. Dakle, moguće je da se razvije cijelu obitelj različitih opreme, koristeći kao osnovu određeni osnovni model.

Dalju modernizaciju opreme i proširenje njenih funkcija može se izvesti preko standardnog priključka na autobus koji odgovara čip pomoću 2C sučelje Arduino ili bilo koji drugi od dostupnih zaliha. Ako je potrebno da se dobije veći ROM, u kojem slučaju će biti dovoljno samo da odaberete drugi mikrokontrolerom imaju povećanu količinu ROM-a. Od ažurirani čip ako je potrebno, u mogućnosti da u potpunosti zamijeniti stare, možete lako dodati nove funkcije opreme ili povećati svoju ukupnu performanse konvencionalni separatori već zastarjele čipova i dalje ih zamjene s novijim opreme.

ACCESS.bus

S obzirom na činjenicu da guma ima dva-žice prirode, kao i mogućnost programiranja rješavanju ACCESS.bus za jednu od najidealniji platforme je upravo I2C sučelje. Specifikacija (opis na ruskom je predstavljena u članku), ovaj uređaj čini mnogo jeftinija alternativa za aktivno koriste ranije RS-232C sučelje za povezivanje raznih dodataka računala koristeći standardni koristi četiri-konektor.

Uvod u specifikaciji

Za napredne aplikacije 8-bitni kontrole, koje koriste mikrokontrolera, pruža mogućnost instalacije nekoliko kriterija dizajn:

• kompletan sistem u većini slučajeva prednost uključuje mikrokontrolera i drugih perifernih uređaja, uključujući memoriju i različite ulazne / izlazne portove;
• ukupnih troškova kombinovanja raznih uređaja treba biti izuzetno minimizirati u okviru jednog sistema;
• sistem koji je povjerena funkcija kontrole, ne predviđa potrebu da pružaju velike brzine prijenosa podataka;
• ukupna efikasnost direktno zavisi od opreme, kao i priroda povezivanja autobusa.

Razviti sistem, u potpunosti u skladu sa gore navedenim kriterijima, morate koristiti autobusa u kojem I2C serijski interfejs koji će se koristiti. Uprkos činjenici da je serijski autobus propusnost paralelno, zahtijeva manje veze i manje kontakt čipova. Ne treba zaboraviti činjenicu da guma ne uključuje samo žice povezivanja, ali i različitim formatima i procedure potrebne da se osigura komunikacija unutar sistema.

Uređaj za komunikaciju koji koriste softver emulacija I2C sučelje ili gume moraju imati određeni protokol koji omogućava različite mogućnosti prisvojiti sudara, gubitka ili blokiranje informacija. U brzoj uređaji moraju biti u mogućnosti da se obratite spor, a istovremeno sistem ne bi trebalo da zavisi od povezanu opremu, kao što se ne može koristiti na drugi način sva poboljšanja i modifikacije. Također je potrebno da se razvije postupak kojim stvarnim instalirati, poseban uređaj trenutno omogućava kontrolu autobus iu koje vrijeme. Osim toga, ako je različitih uređaja imaju različite frekvencije takta, su povezani sa istim autobusom, potrebno je odrediti izvor svojih sinhronizacije. Svi ovi kriteriji odgovarajuće I2C sučelje za AVR i bilo koji drugi na ovoj listi.

Osnovni koncept

I2C bus može podržati bilo koji čip tehnologije koriste. Sučelje I2C LabVIEW i sličnih to uključuje i korištenje dvije linije za prijenos podataka - i sinhronizaciju podataka. Bilo koji uređaj povezan na taj način otkrivena zbog jedinstvenu adresu, bez obzira da li se radi o LCD tampon, mikrokontroler, memoriju ili sučelje tastature, i na taj način može da radi kao odašiljač ili prijemnik, ovisno o namjeni za koju se posebno ova oprema je namijenjena.

U većini slučajeva prednost LCD buffer je standardni prijemnik, a memorija ne samo može dobiti, ali i šalju različite podatke. Osim toga, proces prelaska informacije uređaji mogu se klasificirati kao rob i gospodar.

U ovom slučaju, uređaj se zove majstor koji inicira prijenos podataka i sinhronizacije signali se generiraju. U tom slučaju, bilo adresabilni naprave treba uzeti u obzir u vezi s njegovim robovima.

I2C komunikacijsko sučelje predviđa nekoliko vodećih, odnosno više od jednog uređaja u stanju kontrole autobusa je u stanju da se poveže sa njim. Sposobnost da koriste više od jednog mikrokontrolera na gume ukazuje na to da više od jednog domaćina mogu se poslati u bilo koje vrijeme. Da biste uklonili potencijal haos koji rizici se javljaju kada se pojavi takva situacija, razvili smo specijalizirani arbitražnog postupka, koji koristi I2C sučelje. Ekspanderima i drugi uređaji pružaju za povezivanje uređaja na autobus tzv pravilo okupljanja I.

Generacija vremena signala je dužnost učitelja, a svaki stvara vlastite signal za vrijeme prijenosa podataka, i dalje se može promijeniti samo u slučaju da se "povlači" sporo rob ili drugi gospodar kada dođe do sudara.

Opšta podešavanja

Kao SCL, SDA i su dvosmjerno linije koji su spojeni na pozitivan izvor napajanja putem pullup otpornika. Kada je guma je potpuno besplatan, svake linije je u visokom položaju. Faze izlaz uređaja koji su priključeni na autobus mora imati funkciju otvorenog mozgova ili otvoreni kolektor koji bi mogao biti pružena kroz montažu informacije IM I2C sučelje može se prenositi po stopi od ne više od 400 kbit / s, u brzom režimu, dok je u standardnom brzinom manje od 100 kbit / s. Ukupan broj uređaja koji se mogu istovremeno spojen na autobus, zavisi samo jedan parametar. Ovaj kapacitet linija nije više od 400 pF.

potvrda

Potvrda je obavezan postupak za prenos podataka. Lead generira impuls odgovara sinhronizaciju, dok je odašiljač oslobađa liniju SDA u taj sat kao potvrda. Nakon toga, prijemnik mora osigurati stabilnu zadržavanje SDA linija za visoke sat stanje stabilno u niskom nivou. U tom slučaju, potrebno je uzeti u obzir postavljanje i držite.

U većini slučajeva povoljan obratio prijemnik mora nužno generirati priznaju nakon svakog primljenog bajt, a jedini izuzetak ovdje su samo one situacije u kojima početak slanja uključuje adresa CBUS.

Ako je rob prijemnik nije moguće poslati potvrdu svoju adresu, potrebno je da napusti liniju podataka u visokim državnim, a zatim će facilitator signalizirati mogućnost izdavanja "stop", koja će prekinuti slanje svih informacija. Ako je verifikovao adresu, ali ne može se vozi dugo duže prihvatiti bilo kakve podatke koji vode treba da bude prekinut slanjem. Da biste to učinili, rob ne potvrđuje narednih dobili bajt i samo ostavlja podataka line visoke, tako da je majstor generira signal "Stop".

Ako se postupak špedicije, predviđaju master-prijemnik, u ovom slučaju, on mora obavijestiti kraju prenosa rob vodi, a to se ne potvrdi posljednje dobili bajt. U ovom slučaju, rob odašiljač odmah oslobodi liniju podaci da vodi može ponovo proizvesti signal "Stop" ili ponoviti signal "Start".

Da biste testirali performanse hardvera, možete pokušati da unesete standardne primerke skica za I2C interfejs u Arduinu-u, kao na slici iznad.

Arbitraža

Domaćin može početi da šalje informacije samo nakon što je autobus potpuno oslobođen, ali dva ili više upravljačkih programa mogu generisati početni signal u trenutku minimalnog zadržavanja. Ovo na kraju vodi ka određenom "Start" signalu na autobusu.

Rad arbitraže se obavlja na autobusu SDA u vrijeme kada je autobus SCL u visokoj državi. Ako jedan od majstora počne slanje niskog nivoa na liniju podataka, ali drugi je visok, ova druga potpuno se odvaja od nje, jer država SDL ne odgovara visokom stanju svoje interne linije.

Arbitraža se može nastaviti za nekoliko bita. Zbog prenosa adrese prvo, a potom i podataka, arbitraža može imati trajanje pre kraja adrese, a ako isti uređaj uputi master, onda će u arbitraži učestvovati i različiti podaci. Zbog ove šeme arbitraže, ukoliko dođe do nekog sudara, podaci neće biti izgubljeni.

Ako domaćin izgubi arbitražu, onda u ovom slučaju može izdati sinhronizacijske impulse u SCL do kraja bajta, tokom kojeg je pristup bio izgubljen.