I2C popis rozhranie v ruštine

Moderné spotrebiče, priemyselnej elektroniky a rôznych telekomunikačných zariadení možno nájsť pomerne často podobné riešenia, ale produkt môže byť v podstate vzájomne prepojené. Napríklad, prakticky každý systém zahŕňa nasledujúce:

• určité "inteligentné" riadiaca jednotka, čo je výhodné vo väčšine prípadov predstavuje monokryštál mikropočítač;
• pre všeobecné použitie, ako sú jednotky LCD vyrovnávacej pamäte, pamäte RAM, I / O portov, EEPROM alebo špecializované prevodníky dát;
• špecifických komponentov, vrátane digitálneho usporiadania obvodu a liečbu pre obrazové signály a rádio.

Ako optimalizovať ich využitie?

Aby sa zabezpečilo čo najefektívnejšie využitie týchto všeobecných riešení pre návrhárov dávok a na úrovni výrobcov, ako aj k zvýšeniu celkovej úrovne výkonnosti rôznych prístrojov a zjednodušovanie obvodových uzlov používaných spoločnosť Philips vyrazil vyvinúť veľmi jednoduchý dvojvodičového obojsmerný autobus, ktorý poskytuje najproduktívnejší kontrolu mezhmikroskhemnoe. Tento autobus zaisťuje prenos dát cez rozhranie I2C.

Pre časové obdobie stanovenom výrobcom obsahuje viac ako 150 CMOS a bipolárnej zariadení, ktoré sú kompatibilné s I2C a určené pre vykonávanie prác v niektorej z vymenovaných kategórií. Je potrebné poznamenať, že I2C rozhranie bol pôvodne postavený do všetkých kompatibilných zariadení, v dôsledku čoho sa dá bez problémov komunikovať medzi sebou navzájom pomocou špeciálneho autobusu. Uplatňovaním tohto konštrukčného riešenia sa ukázalo riešiť celý rad problémov Párovanie rôznych zariadení, ktoré je úplne charakteristické pre rozsah pôsobnosti vývoj digitálnych systémov.

hlavnými výhodami

Dokonca aj keď sa pozriete na stručným popisom UART, SPI, I2C, môžete zvýrazniť nasledujúce výhody týchto subjektov:

• Pre prácu stačí dve linky - synchronizácia a dáta. Akékoľvek zariadenie, ktoré je pripojené na zbernicu, môže byť následne riešené pomocou softvéru úplne unikátne adresa. V každom okamihu, je jednoduchý vzťah, ktorý umožňuje vedúci funkciu ako master-master vysielačmi alebo prijímači.
• Tento autobus poskytuje možnosť mať viac počítačov, ktoré poskytujú všetky potrebné nástroje pre detekciu kolízií a arbitráž, pomáha predchádzať poškodeniu dát v prípade, že dve alebo viac z vrcholu začína súčasne prenášať informácie. V štandardnom režime poskytuje len sekvenčné osembitový prenos dát rýchlosťou nie väčšou ako 100 kbit / s, a v rýchlom režime, môže byť prahová hodnota zvýšená až štyrikrát.
• Čipy použiť špeciálne zabudovaný vo filtri, ktoré účinne potláča hrotmi a zaisťuje maximálnu integritu dát.
• Maximálny možný počet čipov, ktoré môžu byť pripojené k jednej zbernici je obmedzený len maximálne možné kapacity 400 pF.

Výhody pre projektantov

I2C rozhranie, rovnako ako všetky kompatibilné čipy môžu výrazne urýchliť proces vývoja, z funkčného okruhu k jeho finálnej prototyp. Je potrebné poznamenať, že vzhľadom na možnosť vzniku takýchto čipov pripojiť priamo k zbernici bez použitia všetky druhy ďalších obvodov je priestor pre ďalšiu modernizáciu a úpravy prototyp systém odpojenie a pripojenie rôznych zariadení z autobusu.

Existuje veľa výhod, ktoré robia I2C rozhranie. Opis, najmä umožňuje vidieť nasledujúce výhody pre dizajnérov:

• Bloky v funkčnom schéme plne zodpovedajú čipy, a tak zaisťuje dostatočne rýchly prechod od funkčného princípu.
• Nie je potreba vyvinúť autobusovej rozhranie, pretože je pneumatika pôvodne integrovaný do špeciálneho čipu.
• Integrovaná komunikácia a adresovanie protokoly zariadenie umožňuje, aby bol systém plne softvérovo definovaný.
• Rovnaké typy čipov môžu byť použité v prípade potreby v úplne odlišných aplikáciách.
• Celkový čas potrebný pre vývoj je významne znížená v dôsledku skutočnosti, že návrhári môžu pomerne rýchlo zoznámiť sa s najčastejšie používanými funkčných blokov, rovnako ako všetky druhy čipov.
• V prípade potreby môžete pridávať alebo odoberať čipy zo systému, a to nebude mať veľký vplyv na iné zariadenie pripojené k rovnakej zbernicu.
• Celkový čas potrebný pre vývoj softvéru môže byť výrazne skrátená vzhľadom k tomu, že je povolené používať knižnicu opakovane použiteľných softvérových modulov.

Okrem toho stojí za zmienku, je extrémne jednoduchý diagnostického postupu za prípadné zlyhanie a ďalšie ladenie, ktorý je odlišný I2C rozhranie. Opis hovorí, že ak je to nutné, môžete bez problémov ihneď sledovať i malé odchýlky v prevádzke takéhoto zariadenia, a teda prijať vhodné opatrenia. Stojí za zmienku, je tiež to, že návrhári majú za predpokladu, špeciálne riešenia, ktoré najmä sú veľmi atraktívne pre celý rad prenosných zariadení a systémov, ktoré poskytujú batérie napájaný pomocou I2C rozhrania. v ruštine Opis tiež poukazuje na to, že jeho aplikácia umožňuje v týchto dôležitých výhod:

• Dostatočne vysoká odolnosť voči akejkoľvek rušeniu dochádza.
• Extrémne nízka spotreba energie.
• Široký rozsah napájacieho napätia.
• Široký rozsah teplôt.

Výhody pre technology

Stojí za zmienku, že nielen dizajnéri, ale tiež technológia je často pomerne nedávno začala používať špeciálne rozhranie I2C. ruskej popisu označuje pomerne široká škála výhod, ktoré sú poskytované na túto kategóriu profesionálov:

• Štandardné dvojvodičové sériové zbernice s rozhraním pomáha minimalizovať prepojenie medzi čipmi, to znamená, že prezentovať menšie kontakt a vyžaduje menej skladieb, takže dosky s plošnými spojmi nie sú tak drahé a majú oveľa menšiu veľkosť.
• Plne integrované rozhranie I2C LCD1602 alebo nejaká iná voľba eliminuje nutnosť používať adresový dekodér, rovnako ako ďalšie externé plytké logiku.
• To poskytuje možnosť používať súčasne niekoľko vedie na autobus, ktorý podstatne urýchľuje testovanie a následné nastavenie zariadenia, pretože zbernica môže byť pripojený k montážnej linke počítača.
• Dostupnosť kompatibilný s týmito čipmi v rozhraní VSO, SO a špecializované DIL-package môže výrazne znížiť požiadavky na veľkosť zariadenia.

To je len krátky zoznam výhod, ktoré odlišujú I2C rozhranie LCD1602 a ďalšie. Tiež kompatibilný s čipmi môžu výrazne zvýšiť flexibilitu systému používaného na poskytnutie extrémne jednoduchú konštrukciu rôznych výbavy, rovnako ako relatívne jednoduchý upgrade pre ďalšiu podporu na súčasnej úrovni vývoja. Je teda možné vytvoriť celú rodinu rôznych zariadení, pričom ako základ určitej základný model.

Ďalšie modernizácia zariadení a rozšírenie jeho funkcia môže byť vykonaná pomocou štandardné pripojenie na zbernicu, zodpovedajúce čipu pomocou 2C rozhrania Arduino alebo iného dostupného inventára. Ak je to nutné pre získanie väčšej ROM, v takom prípade bude stačiť iba vybrať iný mikrokontrolér, ktorý má zvýšené množstvo ROM. Vzhľadom k tomu, aktualizované čipu v prípade potreby schopný úplne nahradiť tie staré, môžete ľahko pridávať nové funkcie zariadení alebo zvýšiť jeho celkový výkon bežným odpojenie už zastarané čipy a ďalej ich nahradenie novšie zariadenia.

ACCESS.bus

Vzhľadom k tomu, že pneumatika má dvojvodičového povahu, a schopnosť programovať riešenie ACCESS.bus pre jeden z najviac ideálne platformy je práve I2C rozhranie. Špecifikácia (popis v ruštine je uvedený v tomto článku), tento prístroj robí to oveľa lacnejšia alternatíva k aktívne využívať staršie RS-232C rozhrania pre pripojenie rôznych periférií k počítačom s použitím štandardného používa štyri-konektor.

Úvod do špecifikácie

Pre pokročilé aplikácie 8-bit kontroly, ktoré využívajú mikroprocesory, poskytuje možnosť inštalovať niekoľko konštrukčných kritérií:

• Celý systém je vo väčšine prípadov výhodnej zahŕňa mikroradič a ďalšie periférne zariadenia, vrátane pamäte a rôznych vstupných / výstupných portov;
• celkové náklady na kombinovanie rôznych zariadení by mali byť extrémne minimalizovaný v rámci jedného systému;
• systém, ktorý je poverený riadiacich funkcií, nestanovuje, že treba poskytnúť vysokorýchlostný prenos dát;
• Celková účinnosť je priamo závislá na zariadení, rovnako ako povahe spojovací zbernice.

Vyvinúť systém, plne v súlade s vyššie uvedeným kritériám, je nutné použiť autobus, v ktorom sériové rozhranie I2C, ktorý bude použitý. Napriek skutočnosti, že je sériová zbernica šírky pásma paralelne, to vyžaduje menej spojov a menej kontaktné čipy. Nemali by sme zabúdať na skutočnosť, že pneumatika zahŕňa nielen prívodné vodiče, ale aj celý rad formátov a postupov potrebných na zabezpečenie komunikácie v rámci systému.

Zariadenia pre komunikáciu, ktoré používajú rozhranie I2C softvérovú emuláciu alebo pneumatiky musia mať osobitné protokol, ktorý umožňuje rôzne možnosti bránilo kolízii, strate alebo blokovanie informácií. V rýchlo sa zariadenie musí mať možnosť kontaktovať pomalý, a zároveň systém by nemal závisieť od pripojeného zariadenia, pretože nemôže byť použitý inak, sú všetky úpravy a modifikácie. Je tiež nutné vyvinúť postup, ktorým skutočná inštaláciu, konkrétne zariadenie je v súčasnej dobe poskytuje riadiace zbernicu a v akom čase. Okrem toho, v prípade, že rôzne zariadenia majú rôzne taktovaciu frekvenciu, sú pripojené k rovnakej zbernici, je nutné určiť príčinu jeho synchronizácie. Všetky tieto kritérií zodpovedajúcich I2C rozhranie pre AVR a akýkoľvek iný na tomto zozname.

základný koncept

I2C zbernica môže podporovať akýkoľvek čipovej technológie použitá. Rozhranie I2C LabVIEW a podobné to vyžadovať použitie dvoch liniek na prenos informácií - a synchronizáciu dát. Každé zariadenie pripojené tak detekované vďaka unikátnej adresu, bez ohľadu na to, či sa jedná o LCD pufer, mikrokontrolér, pamäte alebo rozhranie klávesnice, a tak môžu fungovať ako vysielač alebo prijímač, v závislosti od účelu, pre ktorý sa špecificky toto zariadenie je určené.

Vo väčšine prípadov je výhodné, LCD vyrovnávacia pamäť je štandardná prijímača a pamäte môže nielen prijímať, ale tiež vysielať rôzne dáta. Okrem toho, proces prechodu informačné zariadenia môžu byť klasifikované ako podriadený a master.

V tomto prípade, je zariadenie sa nazýva master, ktorý iniciuje prenos dát a synchronizačný signály sú generované. V tomto prípade musia byť všetky adresovateľné zariadenie posudzovať vo vzťahu k svojim otrokom.

I2C komunikačné rozhranie zabezpečuje niekoľko popredných, teda viac ako jedno zariadenie schopné riadenie autobusu je schopný sa k nemu pripojiť. Schopnosť používať viac ako jeden mikroradič na pneumatike uvádza, že viac ako jeden hostiteľ je možné zaslať v danom okamihu. Eliminovať potenciálne chaos, ktorý riskuje dôjsť, ak takáto situácia nastane, sme vyvinuli špeciálne arbitrážny postup, ktorý používa rozhranie I2C. Expandéry a ďalšie zariadenia umožňujú pripojenie prístrojov na zbernici o takzvané pravidlo montážne I.

Generovanie časovacieho signálu je povinnosťou pána a každý vytvára svoj vlastný signál počas prenosu dát, a ďalej sa môže zmeniť iba v prípade, že "ťahá" k pomalému otrok alebo iného pána, keď dôjde ku kolízii.

Všeobecné nastavenia

Ako SCL, SDA a sú obojsmerné vedenia, ktoré sú pripojené ku kladnému napájaciemu zdroju pomocou pullup. Keď je úplne bez pneumatiky, každý riadok je vo vysokej polohe. Výstupné fázy zariadenia, ktoré sú pripojené na zbernici musí mať funkciu open-mozgov alebo otvoreným kolektorom, ktoré by mohli byť poskytované prostredníctvom montážneho informácií rozhrania IM I2C môže byť vysielaný rýchlosťou najviac 400 kbit / s v rýchlom režime, zatiaľ čo v štandardnej rýchlosti menej ako 100 kbit / s. Celkový počet zariadení, ktoré môžu byť súčasne pripojených k zbernici, záleží len na jednom parametri. Táto kapacita linky nie je väčšia ako 400 pF.

potvrdenie

Potvrdenie je povinný postup pri prenose dát. Olovo generuje zodpovedajúce synchronizačného impulzu, zatiaľ čo vysielač uvoľní SDA linky v priebehu tejto hodiny ako potvrdenie. Potom prijímač musí zabezpečiť stabilné uchovávanie SDA linky pre vysoké taktovacou stavu stabilne v nízkom stave. V tomto prípade je potrebné vziať do úvahy nastavenie a držať.

Vo väčšine prípadov musí byť výhodné riešiť prijímač nutne vygeneruje uznať po každej obdržané byte, a jedinou výnimkou sú tu len tie situácie, kedy na začiatku odoslanie obsahuje adresy CBU.

V prípade, že otrok prijímač nie je možné poslať potvrdenie o vlastné adresu, je nutné ponechať dátovú linku vo vysokom stave, a potom moderátor bude signalizovať možnosť vydávať "stop", ktorá bude prerušenie zasielanie všetkých informácií. Ak bola adresa overená, ale to nemôže byť poháňaný po dlhú dobu už žiadne dáta, ktoré vedú by mali byť tiež prerušená vyslaním prijať. K tomu, otrok nepotvrdí ďalšie obdržané byte a práve opúšťa dátovej linky vysoko, takže master generuje signál "stop".

Ak je pre presmerovanie postup, stanoviť hlavné prijímač, v tomto prípade sa musí oznámiť koniec prenosu podriadeného uskutočňuje, a to nie je potvrdené poslednej prijatej byte. V tomto prípade je otrok vysielač okamžite uvoľní dátovú linku viesť môžu produkovať signál "Stop" alebo opakovať signál znova "Štart".

Na otestovanie hardvérového výkonu sa môžete pokúsiť o zadanie štandardných príkladov skíc pre rozhranie I2C v Arduino, ako na vyššie uvedenej fotografii.

arbitráž

Hostiteľ môže začať odosielať informácie až po úplnom uvoľnení zbernice, ale dva alebo viacerí ovládače môžu generovať štartovací signál v čase minimálnej retencie. To nakoniec vedie k určitému signálu "Štart" na zbernici.

Práca arbitráže sa vykonáva na zbernici SDA v čase, keď je SCL zbernica vo vysokom stave. Ak niektorý z riadiacich pracovníkov začne vysielať nízku úroveň na dátovú linku, ale druhá je vysoká, druhá z nich sa úplne odpojí, pretože stav SDL nezodpovedá vysokému stavu jej vnútornej linky.

Arbitrácia môže pokračovať niekoľko bitov. V dôsledku prevodu adresy a potom údajov môže rozhodcovské konanie trvať pred koncom adresy a ak je rovnaké zariadenie adresované kapitánom, potom sa v rozhodcovskom konaní zúčastnia aj rôzne údaje. V dôsledku tejto arbitrážnej schémy sa v prípade akýchkoľvek zrážok údaje nestratia.

Ak hostiteľ stratí arbitráž, potom v tomto prípade môže vydať synchronizačné impulzy v SCL na koniec bajtu, počas ktorého bol prístup stratený.