I2C Интерфејс за опис на руски

На модерни апарати за домаќинство, индустриска електроника и разни телекомуникациска опрема може да се најде доста често слични решенија, но на производот може да биде практично поврзани едни со други. На пример, речиси секој систем ги вклучува следните:

• некои "умни" контролната единица, која е поволна во повеќето случаи претставува еден кристал микропроцесор;
• единици за општа намена како што се LCD тампон, RAM меморија, I / O портови, EEPROM или специјализирани конвертори на податоци;
• специфични компоненти, вклучувајќи конфигурација дигитални кола и настан за видео сигнали и радио.

Како да се оптимизира нивната употреба?

За да се обезбеди повеќето ефикасна употреба на овие општи решенија за дизајнери во корист и самите производители, како и за зголемување на општото ниво на перформанси на различни апарати и поедноставување на колото јазли се користи, компанијата Philips постави за цел да се развие еден многу едноставен две-жица двонасочна автобус кој обезбедува најпродуктивните контрола mezhmikroskhemnoe. Овој автобус обезбедува пренос на податоци преку I2C интерфејс.

До денес опсег дефиниран од страна на производителот вклучува повеќе од 150 CMOS и биполарно уреди кои се компатибилни со I2C и е наменет за вршење на работите во некоја од наброените категории. Треба да се напомене дека интерфејсот I2C е првично вградена во сите компатибилни уреди, поради што тие можат без никакви тешкотии да комуницираат едни со други со помош на специјален автобус. Преку примена на овој дизајн решение се покажа за да се реши прилично голем број на проблеми спарување на различни видови на опрема која е прилично карактеристична за обемот на развој на дигитални системи.

Главните предности

Дури и ако се погледне на краток опис на UART, SPI, I2C, можете да акцентирате следниве предности на вториот:

• За работа треба само две линии - синхронизација и податоци. Било кој уред кој е поврзан со автобус, потоа можат да се решат од страна на софтвер целосно уникатна адреса. Во секое време, постои едноставен односи, кој им овозможува на водечките функција како ремек-господар предавател или приемник.
• Овој автобус дава способност да имаат повеќе Силите, обезбедување на сите потребни алатки за судир откривање и арбитража, помага да се спречи оштетување на податоците во случај кога две или повеќе од врвот почнува да истовремено да пренесува информации. Во стандарден режим обезбедува само секвенцијален осум-битни за пренос на податоци со брзина од не повеќе од 100 kbit / s, а во брз режим, на прагот може да се зголеми до четири пати.
• На чипови се користи специјален вграден филтер, кој ефикасно го потиснува шила и обезбедува максимална интегритетот на податоците.
• Максималниот можен број на чипови, кои можат да бидат поврзани на еден автобус е ограничен само од нејзината максимална можна капацитет од 400 pF.

Предности за дизајнери

I2C интерфејс, како и сите компатибилни чипови може значително да се забрза процесот на развој, од функционална коло до крајната прототип. Треба да се напомене дека се должи на можноста за таква чипови поврзете директно со автобус без користење на сите видови на дополнителни кола е предвиден простор за понатамошно надградување и промената на системот прототип со исклучување и поврзување на различни уреди од автобусот.

Постојат многу предности, кои во собата интерфејс I2C. Описот, особено, ви овозможува да ги видите следниве предности за дизајнери:

• Блокови во функционална дијаграм во целост одговараат на чипови, а со тоа обезбедува доволно брза транзиција од функционален принцип.
• Нема потреба да се развие автобус интерфејс, бидејќи гумите е интегриран во почетокот на посебен чип.
• Интегрирана комуникација и решавање на протоколи на уреди овозможува на системот да биде целосно софтвер дефинирани.
• Истите видови на чипови може да се користи ако е потребно во сосема различни апликации.
• Вкупното време на развој е значително намален поради фактот дека дизајнерите можат многу брзо да се запознаат со најчесто се користи функцијата блокови, како и сите видови на чипови.
• Ако сакате, можете да додадете или отстраните чипс од системот, и тоа не имаат многу влијание врз друга опрема што е поврзана со истиот автобус.
• Вкупното време на развој на софтвер може да биде значително намалена поради фактот дека таму му е дозволено да го користите библиотека на еднократно софтверски модули.

Покрај тоа, вреди да се напомене исклучително едноставен дијагностичка процедура за било какви грешки и понатаму дебагирање, која е различна I2C интерфејс. Опис вели дека доколку е потребно, може да се без никакви тешкотии веднаш следи дури и мали отстапувања во работата на таквата опрема и, следствено, да преземе соодветни мерки. Исто така вреди да се напомене е дека дизајнерите се предвидени посебни решенија, кои, особено, се доста атрактивни за различни преносни уреди и системи кои обезбедуваат батеријата-придвижуван, со користење I2C интерфејс. руски Описот исто така, укажува на тоа дека нејзината примена им овозможува за следниве важни предности:

• Доволно висока отпорност на било нарушување се јавува.
• Исклучително ниска потрошувачка на енергија.
• Широк спектар на снабдување напон.
• А широк температурен опсег.

Придобивки за технолози

Вреди да се напомене дека не само дизајнери, но исто така и на технологијата е често прилично неодамна почна да се користи посветен I2C интерфејс. на руски опис покажува прилично широк спектар на предности, кои се предвидени за оваа категорија на професионалци:

• Стандард две-жица сериски бас со интерфејс Ви помага да се минимизираат врската помеѓу чипови, што е, тие не создаваат контакт и бара помалку песни, со што печатени кола не се толку скапи и имаат многу помали димензии.
• Целосно интегриран I2C интерфејс LCD1602 или некоја друга опција ја елиминира потребата да се користи адреса декодер, како и други надворешни плитки логика.
• Тоа дава можност да се користи истовремено неколку водечки во автобус, што значително го забрзува тестирање и прилагодување на опремата, со оглед на автобус може да биде поврзан со компјутер склопување.
• Достапност компатибилни со оние чипови во интерфејс VSO, па и специјализирани ДИЛ-пакет може значително да ги намали барањата на големината на уредот.

Тоа е само една кратка листа на придобивките што различни I2C интерфејс LCD1602 и други. Исто така компатибилни чипови може значително да се зголеми флексибилноста на системот се користи за да обезбеди исклучително едноставен изградба на различни опции опрема, како и релативно лесна надградба за понатамошна поддршка на сегашното ниво на развој. Така, тоа е можно да се развие целото семејство на различни опрема, користејќи ги како основа одредена база на моделот.

Понатамошна модернизација на опремата и проширување на своите функции може да се врши со помош на стандарден приклучок со автобус одговара на чип со користење на 2C интерфејс Arduino или било кој друг на располагање инвентар. Ако е потребно да се добие поголем ROM-от, во кој случај тоа ќе биде доволно само да изберете друг микроконтролер има зголемен износ на ROM. Од обновено чип доколку е потребно можат да ги заменат старите, можете лесно да додадете нови функции на опремата или да се зголеми нејзината вкупна ефикасност од конвенционалните исклучување веќе застарени чипови и понатаму да ги заменат со понови опрема.

ACCESS.bus

Се должи на фактот дека гумата има две-жица природата, како и можноста да се програмира решавањето ACCESS.bus за една од најпознатите идеален платформи е токму I2C интерфејс. Спецификација (опис на руски јазик е претставен во статијата), овој уред го прави многу поевтина алтернатива прави со активно користење порано RS-232C интерфејс за поврзување на различни периферни уреди за компјутери со користење на стандардни користи четири-конектор.

Вовед во спецификацијата

За напредни апликации 8-битни контрола, кои користат микроконтролери, дава можност да се инсталира на повеќе критериуми дизајн:

• комплетен систем во повеќето случаи поволна вклучува микро и други периферни уреди, вклучувајќи меморија и различни влезни / излезни порти;
• вкупните трошоци на комбинирање на различни уреди треба да бидат исклучително минимизиран во рамките на еден систем;
• систем кој се доверени контролни функции, не се грижи за потребата да се обезбеди високо-брзински пренос на податоци;
• севкупната ефикасност директно зависи од опремата, како и природата на поврзување автобус.

Да се развие систем, целосно во согласност со горенаведените критериуми, треба да се користи во автобус во кој сериски интерфејс I2C да се користи. И покрај фактот дека таму е сериски автобус пропусност паралелно, тоа бара помалку врски и помалку контакт чипови. Ние не треба да се заборави фактот дека гумата вклучува не само поврзување на жици, но, исто така, различни формати и постапки кои се неопходни за да се обезбеди комуникација во рамките на системот.

Уред за комуникација која користи I2C интерфејс софтвер емулација или гумите, можат да имаат специфична протокол кој овозможува различни можности придобие судир, губење или блокирање информации. Во брзо уреди мора да бидат способни да се поврзеш со бавно, и во исто време, системот не треба да зависи од поврзаната опрема, како што не може да се користи на друг начин сите подобрувања и модификации. Исто така потребно е да се развие постапка со која вистински го инсталирате, одреден уред е во моментов обезбедува контрола на автобус и во она време. Покрај тоа, ако на различни уреди кои имаат различни часовник фреквенција, се поврзани со истиот автобус, тоа е потребно да се утврди изворот на неговата синхронизација. Сите овие критериуми кои ќе одговараат I2C интерфејс за AVR и било кој друг на оваа листа.

Основниот концепт

I2C автобус може да поддржува ниту еден чип технологија која се користи. I2C интерфејс LabVIEW и слични го вклучуваат употреба на две линии за пренос на информации - и синхронизација на податоците. Секој уред поврзан со тоа откриени се должи на уникатната адреса, без оглед на тоа дали тоа е LCD тампон, микро, меморија или интерфејс тастатура, а со тоа може да работи како предавател и приемник, во зависност од целта за која специјално оваа опрема е наменета.

Во повеќето случаи поволна LCD тампон е стандард приемник, и меморија може да не само што добиваат, но исто така, пренесува различни податоци. Покрај тоа, процесот на движење информации уреди можат да се класифицираат како роб и господар.

Во овој случај, уредот се нарекува господар кој иницира преносот на податоци и да се генерираат синхронизација сигнали. Во овој случај, било адресибилен уреди треба да се смета во однос на своите робови.

I2C комуникација интерфејс овозможува за неколку водечки, односно повеќе од еден уред способен за контрола на автобусот е во можност да се поврзе со него. Способноста да се користат повеќе од еден микроконтролер на гуми покажува дека повеќе од еден домаќин може да се испрати во било кое дадено време. За да се елиминираат потенцијалните хаосот што ризикува да се случи кога ќе се појави таква ситуација, ние развивме специјализиран арбитражна постапка, која користи I2C интерфејс. Експандери и други уреди се обезбеди за поврзување на уреди на автобус на т.н. владеење на Собранието I.

Генерација на сигнал тајмингот е должност на мајсторот, и секој создава своја сигнал за време на пренос на податоци, и понатаму може да се промени само во случај дека "повлекува" бавно роб или на друг господар кога се случува судир.

Општи поставки

Како SCL, СДА и се двонасочна линии кои се поврзани со позитивни извор на енергија со помош на pullup отпорници. Кога гумата е потполно бесплатна, секоја линија е на висока позиција. фази на производството на уреди кои се поврзани со автобус мора да има функција отворен мозоци или отворен колектор што може да се обезбеди преку монтажа информации интерфејс IM I2C може да се пренесе по стапка од не повеќе од 400 kbit / s во брз режим, додека во стандардна брзина помалку од 100 kbit / s. Вкупниот број на уреди кои може да биде истовремено поврзани со автобус, зависи само од еден параметар. Овој капацитет на линијата не е повеќе од 400 pF.

потврда

Потврда е задолжителна постапка во преносот на податоци. Олово генерира соодветните пулсот синхронизација, додека предавателот ослободува СДА линија во текот на тој часовник како потврда. Потоа, примачот мора да се обезбеди стабилна СДА задржување линија за висок часовник државата стабилно во ниска состојба. Во овој случај, тоа е потребно да се земат предвид за поставување и задржете.

Во повеќето случаи поволна обрати примачот мора да мора да се генерираат признаваат по секоја примена бајт, и единствен исклучок тука се само оние ситуации во почетокот на испраќање вклучува адреса CBUS.

Ако примачот на робот не е можно да се испрати потврда на своја адреса, потребно е да ја напушти линија податоци во висока состојба, а потоа и олеснувач ќе се означи и можноста за издавање на "стоп", кој ќе се прекине испраќање на сите информации. Ако адресата е потврдена, но тоа не може да се вози за долго време веќе ги прифати сите податоци кои водат исто така, треба да се прекине со испраќање. Да го направите ова, робот не ја потврди следната доби бајт и само остава податоци линија висока, така што на мајсторот генерира сигнал "Стоп".

Ако постапката за пренасочување, да обезбеди за ремек-приемник, во овој случај, тој мора да го извести крајот на пренос на робот спроведена, и тоа не е потврдена од страна на последната примена бајт. Во овој случај, предавател со робови веднаш да ги ослободи податоци линија да ја води може да произведе сигнал "Стоп" или повторување на сигналот повторно на "Start".

За да ги тестирате перформансите на хардверот, можете да се обидете да ги внесете стандардните примери на скици за I2C интерфејсот во Arduino, како на погоре фотографијата.

Арбитража

Домаќинот може да почне да испраќа информации само откако автобусот е целосно ослободен, но два или повеќе возачи можат да генерираат сигнал за почеток за време на минималното задржување. Ова на крајот води до одреден "Start" сигнал на автобусот.

Работата на арбитражата се врши на автобусот на SDA во моментот кога автобусот SCL е во висока држава. Ако еден од мајсторот почнува да испраќа ниско ниво на податочната линија, а другиот е висок, тогаш вториот целосно се исклучува од него, бидејќи состојбата на SDL не одговара на високата состојба на нејзината внатрешна линија.

Арбитражата може да се продолжи за неколку бита. Поради пренесувањето на адресата прво, а потоа и податоците, арбитражата може да има времетраење пред крајот на адресата, и ако истиот уред го адресира господарот, тогаш во арбитражата ќе учествуваат и разни податоци. Поради оваа шема за арбитража, ако се појават какви било судири, податоците нема да бидат изгубени.

Ако домаќинот губи арбитража, тогаш во овој случај може да издаде импулси за синхронизација во SCL до крајот на бајтот, за време на кој пристапот е изгубен.