Descripció de la interfície I2C en rus

Els electrodomèstics moderns, electrònica industrial i diversos equips de telecomunicacions es poden trobar molt sovint solucions similars, però el producte pot ser connectats entre si. Per exemple, gairebé tots els sistemes inclou el següent:

• certa unitat de control "intel·ligent", la qual cosa és avantatjós en la majoria dels casos representa un sol microordinador de vidre;
• unitats de propòsit general, com ara un tampó de plasma, RAM, ports I / O, EEPROM o convertidors de dades especialitzats;
• components específics, incloent la configuració de circuit digital i una llaminadura per als senyals de vídeo i ràdio.

Com optimitzar el seu ús?

Per assegurar l'ús més eficient d'aquestes solucions generals per als dissenyadors i els propis productors de beneficis, així com per augmentar el nivell global de rendiment dels diversos aparells i simplificació dels nodes de circuit usat, l'empresa Philips va començar a desenvolupar un molt simple bus bidireccional de dos fils que proporciona el control mezhmikroskhemnoe més productiu. Aquest bus proporciona una transferència de dades a través de la interfície I2C.

Per interval de dates especificat pel fabricant inclou més de 150 CMOS i dispositius bipolars que són compatibles amb I2C i destinats a la realització dels treballs en qualsevol de les categories enumerades. Cal tenir en compte que la interfície I2C està construït inicialment en tots els dispositius compatibles, pel fet que es pugui, sense cap dificultat a es comuniquen entre si mitjançant un bus especial. A través de l'aplicació d'aquesta solució de disseny ha resultat per resoldre un bon nombre de problemes de sincronització dels diferents equips que és bastant característic de l'àmbit del desenvolupament de sistemes digitals.

Els principals avantatges

Fins i tot si ens fixem en una breu descripció de la UART, SPI, I2C, es poden destacar les següents avantatges d'aquest últim:

• Per al treball que necessita només dues línies - la sincronització i dades. Qualsevol dispositiu que està connectat a un bus, posteriorment es pot abordar pel programari completament direcció única. En qualsevol moment, hi ha una relació simple, que permet que la funció principal com el transmissor mestre-mestre o receptor.
• Aquest bus proporciona la capacitat de tenir múltiples hosts, proporcionant totes les eines necessàries per a la detecció de col·lisions i l'arbitratge, ajuda a prevenir la corrupció de dades en el cas que dos o més de la part superior comença a transmetre simultàniament informació. En la manera estàndard proporciona només seqüencial de transferència de dades de vuit bits a una velocitat de no més de 100 kbit / s, i en la manera ràpid, el llindar pot augmentar-se a quatre vegades.
• Els xips utilitzen una especial filtre incorporat que suprimeix de manera efectiva els pics i garanteix la màxima integritat de dades.
• El nombre màxim possible dels xips que pot ser connectat a un bus només està limitat per la seva capacitat màxima possible de 400 pF.

Avantatges per als dissenyadors

interfície I2C, així com tots els xips compatibles poden accelerar significativament el procés de desenvolupament, des del circuit funcional per el seu prototip final. Cal assenyalar que a causa de la possibilitat d'aquests xips de connectar directament al bus sense necessitat d'utilitzar tot tipus de circuits addicional es proporciona espai per a una major millora i modificació d'un sistema prototip de desconnectar i connectar els diferents dispositius del bus.

Hi ha un munt d'avantatges que marquen la interfície I2C. La descripció, en particular, li permet veure els següents avantatges als dissenyadors:

• Blocs en el diagrama funcional corresponen completament als xips, i s'asseguren així una transició prou ràpida d'un principi funcional.
• No hi ha necessitat de desenvolupar interfícies de bus, perquè el pneumàtic està integrat inicialment en un xip especial.
• comunicació integrada i abordar els protocols de dispositius permet que el sistema sigui totalment definides per programari.
• Els mateixos tipus de xips poden usar-se si és necessari en aplicacions completament diferents.
• El temps total de desenvolupament es redueix significativament a causa del fet que els dissenyadors poden arribar a ser bastant ràpidament familiaritzat amb els blocs de funcions d'ús més freqüent, així com tot tipus de fitxes.
• Si ho desitja, pot afegir o treure encenalls del sistema, i no té gaire impacte en altres equips connectats al mateix bus.
• El temps total de desenvolupament de programari es pot reduir de manera significativa a causa del fet que no se li permet utilitzar una biblioteca de mòduls de programari reutilitzables.

A més, és de destacar un procediment de diagnòstic extremadament simple dels errors i més depuració, que és diferent d'interfície I2C. Descripció diu que si cal, pot sense cap dificultat seguiment immediat fins i tot petites desviacions en el funcionament d'aquest equip i, en conseqüència, prendre les mesures adequades. També digne de menció és que els dissenyadors han proporcionat solucions especials, que, en particular, són molt atractives per a una varietat d'equips i sistemes que proporcionen a piles portàtil, utilitzant la interfície I2C. en rus La descripció també assenyala que la seva aplicació permet els següents avantatges importants:

• Prou alta resistència a qualsevol pertorbació es produeix.
• Molt baix consum d'energia.
• rang de tensió d'alimentació d'ample.
• Un ampli rang de temperatures.

Beneficis per als tecnòlegs

Val la pena assenyalar que no només els dissenyadors, sinó també la tecnologia és sovint molt recentment va començar a utilitzar una interfície I2C dedicat. a la descripció de Rússia indica una gamma bastant àmplia d'avantatges, que es proporcionen a aquesta categoria de professionals:

• bus sèrie de dos fils amb interfície ajuda a minimitzar la connexió entre els xips, és a dir, que presenten un menor contacte i requereix un menor nombre de pistes, fent plaques de circuits impresos no són tan cars i tenen una mida molt més petit.
• Totalment LCD1602 interfície I2C integrat o alguna altra opció elimina la necessitat d'utilitzar el descodificador d'adreces, així com una altra lògica superficial externa.
• Proporciona la capacitat d'utilitzar simultàniament diversos que dóna a un bus, que accelera substancialment la prova i ajust posterior dels equips, ja que el bus es pot connectar a una línia de muntatge ordinador.
• Disponibilitat compatible amb aquests xips en VSO interfície, SO i DIL-paquet especialitzat pot reduir significativament els requisits per a la grandària del dispositiu.

És només una breu llista de beneficis que els diferents I2C LCD1602 interfície i altres. També xips compatibles poden augmentar significativament la flexibilitat del sistema utilitzat per proporcionar una construcció extremadament simple de diverses opcions d'equipament, així com una actualització relativament fàcil per a un major suport en el nivell actual de desenvolupament. Per tant, és possible desenvolupar tota una família d'equips diferents, utilitzant com a base un determinat model base.

A més modernització dels equips i l'expansió de les seves funcions es pot dur a terme a través d'una connexió estàndard al bus corresponent al xip usant la interfície 2C Arduino o qualsevol altre de l'inventari disponible. Si és necessari per obtenir una major ROM, en aquest cas serà suficient només per a seleccionar un altre microcontrolador té una quantitat augmentada de ROM. Ja que el xip actualitzat si cal capaç de substituir per complet els antics, es pot afegir fàcilment noves funcions en l'equip o per augmentar el seu rendiment general per una desconnexió convencional fitxes ja obsolets i més reemplaçar amb nous equips.

ACCESS.bus

A causa del fet que el pneumàtic té una naturalesa de dos fils de, i la capacitat de programar abordar ACCESS.bus per a una de les plataformes més ideal és precisament interfície I2C. Especificació (descripció en rus es presenta en l'article), aquest dispositiu fa que sigui una alternativa molt més barat per utilitzar activament abans interfície RS-232C per connectar diversos perifèrics als ordinadors que utilitzen un estàndard utilitza un connector de quatre.

Introducció a l'especificació

Per a aplicacions avançades de control de 8 bits, que utilitzen els microcontroladors, ofereix la possibilitat d'instal·lar diversos criteris de disseny:

• sistema complet en la majoria dels casos avantatjoses inclou un microcontrolador i altres perifèrics, incloent la memòria i diversos ports d'entrada / sortida;
• el cost total de la combinació dels diversos dispositius ha de ser extremadament minimitzat dins d'un únic sistema;
• un sistema que s'encarrega de les funcions de control, no preveu la necessitat de proporcionar la transmissió de dades d'alta velocitat;
• eficiència global depèn directament dels equips, així com la naturalesa de la connexió de bus.

Per desenvolupar el sistema, totalment compatible amb els criteris anteriors, cal utilitzar l'autobús en què la interfície serial I2C a utilitzar. Malgrat el fet que hi ha una sèrie d'ample de banda de bus paral·lel, es requereix un menor nombre de connexions i menys fitxes de contacte. No hem d'oblidar el fet que el pneumàtic inclou no només els cables de connexió, sinó també una varietat de formats i procediments necessaris per assegurar la comunicació dins del sistema.

Dispositiu per a la comunicació que utilitzen una interfície I2C emulació de programari o el pneumàtic ha de tenir un protocol específic que permet diferents possibilitats preferència sobre la col·lisió, la pèrdua o el bloqueig de la informació. En els dispositius ràpids ha de ser capaç de posar-se en contacte amb una lenta, i, al mateix temps que el sistema no ha de dependre en l'equip connectat, en cas contrari totes les millores i modificacions que no es poden utilitzar. També cal desenvolupar un procediment mitjançant el qual la instal·lació pròpiament dita, un dispositiu en particular està actualment proporciona bus de control i en quin moment. A més, si els diferents dispositius que tenen diferent freqüència de rellotge, estan connectats al mateix bus, és necessari per determinar la font de la seva sincronització. Tots aquests criteris interfície I2C per AVR i qualsevol altre en aquesta llista corresponents.

El concepte bàsic

bus I2C pot suportar qualsevol tecnologia de xip utilitzat. Interface I2C LabVIEW i similars que impliquen l'ús de dues línies per a la transferència d'informació - i sincronització de dades. Qualsevol dispositiu connectat així detectada a causa d'una direcció única, independentment de si es tracta d'un tampó de plasma, el teclat microcontrolador, memòria o interfície, i per tant pot funcionar com a transmissor o receptor, depenent de la finalitat per a la qual específicament aquest equip està dissenyat.

En la majoria dels casos tampó LCD avantatjosa és un receptor estàndard, i la memòria pot no només rebre, sinó també transmetre diverses dades. A més, el procés de moure els dispositius d'informació pot ser classificada com a esclau i mestre.

En aquest cas, el dispositiu es diu un mestre que inicia la transmissió de dades i es generen senyals de sincronització. En aquest cas, els dispositius direccionables hauran de ser considerats en relació als seus esclaus.

interfície de comunicació I2C preveu diverses líder, és a dir, més d'un dispositiu capaç de control del bus és capaç de connectar-se a ell. La capacitat d'utilitzar més d'un microcontrolador a un pneumàtic indica que més d'un host pot enviar en qualsevol moment donat. Per eliminar el caos potencial que corre el risc de produir quan sorgeix una situació així, hem desenvolupat un procediment d'arbitratge especialitzat, que utilitza la interfície I2C. Expansors i altres dispositius proporcionen per a la connexió de dispositius al bus en l'anomenada regla del conjunt d'I

Generació del senyal de temporització és un deure del mestre, i cada un genera la seva pròpia senyal durant la transferència de dades i, a més, pot canviar només en el cas que "tira" l'esclau lenta o altre mestre quan es produeix una col·lisió.

ajustos generals

Com SCL, SDA i són línies bidireccionals que estan connectats a una font d'alimentació positiva per mitjà de la resistència pull-up. Quan el pneumàtic està completament lliure, cada línia està en una posició alta. Les etapes de sortida dels dispositius que estan connectats al bus ha de tenir una funció de drenatge obert o de col·lector obert que podria ser proporcionada a través de la informació d'interfície IM I2C de muntatge pot ser transmesa a una velocitat de no més de 400 kbit / s en la manera ràpid, mentre que a la velocitat estàndard menys de 100 kbit / s. El nombre total de dispositius que es poden connectar simultàniament al bus, només depèn d'un paràmetre. Aquesta capacitat de la línia no és més de 400 pF.

confirmació

La confirmació és un procediment obligatori en la transferència de dades. Lead genera un impuls de sincronització corresponent, mentre que el transmissor allibera la línia SDA durant aquest rellotge com a confirmació. A partir de llavors, el receptor ha d'assegurar línia SDA retenció estable per a l'estat d'alta rellotge de manera estable en l'estat baix. En aquest cas, cal tenir en compte l'establiment i retenció.

En la majoria dels casos receptor abordat avantatjosa necessàriament ha de generar un justificant de recepció després de cada byte rebut, i l'única excepció aquí són només aquelles situacions en què el principi de manar inclou CBUS direcció.

Si el receptor esclau no és possible enviar una confirmació de la seva pròpia direcció, cal sortir de la línia de dades en un estat alt, i després el facilitador d'indicar la possibilitat d'emetre "parada", que interromprà l'enviament de tota la informació. Si la direcció s'ha verificat, però no pot ser impulsat per un llarg temps ia acceptar qualsevol dada que condueixen també ha de ser interromput per l'enviament. Per a això, l'esclau no confirma la següent byte rebut i només deixa la línia de dades alta, de manera que el mestre genera un senyal de "Stop".

Si el procediment d'expedició, per proporcionar un mestre-receptor, en aquest cas, ha de notificar al final de la transmissió d'esclaus dut a terme, i no està confirmat per l'últim byte rebut. En aquest cas, el transmissor esclau en llibertat immediatament a la línia de dades al plom pot produir un senyal de "Stop" o repetir de nou el senyal del "Inici".

Per comprovar la disponibilitat dels equips, es pot tractar d'entrar en els exemples estàndard d'esbossos per a la interfície I2C Arduino, com a la foto de dalt.

arbitratge

El plom pot iniciar el reenviament de la informació només després de l'alliberament complet del pneumàtic, però dos o més líder pot passar la generació del senyal de sortida en el temps mínim de retenció. Això a la llarga condueix a un senyal definitiva "inici" a l'autobús.

El treball dut a terme a la via d'arbitratge SDA aquests moments fins SCL-autobús està en l'estat alt. Si un dels principals comença a transmetre la línia de dades baixa, però l'altre - alt, llavors l'últim és completament desconnectat d'ella, perquè l'estat de SDL no és apropiada de l'estat major de la seva extensió.

Continuació de l'arbitratge es pot realitzar en diversos bits. A causa del fet que les primeres adreces es transmeten i després les dades, l'arbitratge pot tenir una durada fins al final de la direcció, i si va a ser dirigida pel líder del mateix dispositiu, en aquest cas, prendrà part i diverses dades en l'arbitratge. A causa d'aquest arbitratge dades d'esquema no es perd en cas de col·lisió.

Si el mestre perd l'arbitratge, en aquest cas es podrà emetre un SCL impulsos de sincronització per al byte final, i per al qual l'accés s'ha perdut.