TeknologiElektronik

Deskripsi antarmuka I2C di Rusia

Peralatan rumah tangga modern, industri elektronik dan berbagai peralatan telekomunikasi dapat memenuhi cukup sering solusi yang sama, tetapi produk dapat hampir terhubung satu sama lain. Sebagai contoh, hampir setiap sistem meliputi:

  • tertentu "pintar" unit kontrol, yang menguntungkan dalam banyak kasus merupakan kristal mikro tunggal;
  • unit tujuan umum seperti LCD penyangga, RAM, I / O port, EEPROM atau konverter data khusus;
  • komponen tertentu, termasuk konfigurasi sirkuit digital dan memperlakukan untuk sinyal video dan radio.

Bagaimana mengoptimalkan penggunaannya?

Untuk memastikan penggunaan yang paling efisien dari solusi umum untuk desainer manfaat dan produsen sendiri, serta untuk meningkatkan keseluruhan tingkat kinerja berbagai alat dan menyederhanakan sirkuit yang digunakan node perusahaan Philips berangkat untuk mengembangkan dua-kawat bus dua arah yang sangat sederhana yang menyediakan kontrol mezhmikroskhemnoe paling produktif. Bus ini menyediakan transfer data melalui antarmuka I2C.

Untuk rentang tanggal yang ditetapkan oleh pabrikan mencakup lebih dari 150 CMOS dan perangkat bipolar yang kompatibel dengan I2C dan ditujukan untuk pelaksanaan pekerjaan di salah satu kategori yang disebutkan. Perlu dicatat bahwa antarmuka I2C awalnya dibangun ke semua perangkat yang kompatibel, karena yang mereka dapat tanpa kesulitan untuk berkomunikasi satu sama lain menggunakan bus khusus. Melalui penerapan solusi desain ini ternyata memecahkan cukup sejumlah masalah interfacing peralatan yang berbeda, yang cukup khas untuk bidang pengembangan sistem digital.

Keuntungan utama

Bahkan jika Anda melihat deskripsi antarmuka singkat UART, SPI, I2C, adalah sebagai berikut keuntungan yang terakhir:

  • Untuk pekerjaan Anda hanya perlu dua baris - sinkronisasi dan data. Setiap perangkat yang terhubung ke bus, selanjutnya dapat ditangani oleh perangkat lunak benar-benar alamat yang unik. Pada setiap saat, ada hubungan yang sederhana, yang memungkinkan fungsi terkemuka sebagai pemancar master-tuan atau penerima.
  • Bus ini menyediakan kemampuan untuk memiliki beberapa host, menyediakan semua alat yang diperlukan untuk deteksi tabrakan dan arbitrase, membantu mencegah korupsi data dalam hal dua atau lebih dari bagian atas mulai secara bersamaan mengirimkan informasi. Dalam mode standar hanya menyediakan berurutan delapan-bit transfer data dengan kecepatan tidak lebih dari 100 kb / s, dan dalam modus cepat, ambang batas dapat ditingkatkan sampai empat kali.
  • Chip menggunakan built-in khusus filter yang efektif menekan paku dan menjamin integritas data maksimum.
  • Jumlah maksimum yang mungkin dari chip yang dapat dihubungkan ke salah satu bus hanya dibatasi oleh kapasitas yang mungkin maksimum 400 pF.

Keuntungan untuk desainer

I2C interface dan semua chip yang kompatibel secara signifikan dapat mempercepat proses pembangunan, dari sirkuit fungsional untuk prototipe akhir. Perlu dicatat bahwa karena kemungkinan chip tersebut terhubung langsung ke rel tanpa menggunakan sirkuit tambahan yang disediakan setiap ruang yang mungkin untuk upgrade lebih lanjut dan memodifikasi sistem prototipe dengan cara melepas dan menghubungkan berbagai perangkat dari bus.

Ada banyak keuntungan yang mengatur antarmuka I2C. deskripsi, khususnya, memungkinkan Anda untuk melihat keuntungan sebagai berikut untuk desainer:

  • Blok di diagram fungsional sepenuhnya sesuai dengan chip, dan dengan demikian memastikan transisi yang cukup cepat dari prinsip fungsional.
  • Tidak perlu untuk mengembangkan antarmuka bus, karena ban awalnya terintegrasi dalam chip khusus.
  • komunikasi yang terintegrasi dan protokol pengalamatan perangkat memungkinkan sistem untuk sepenuhnya perangkat lunak didefinisikan.
  • Jenis yang sama chip dapat digunakan jika diperlukan dalam aplikasi yang sama sekali berbeda.
  • Waktu total pengembangan secara signifikan berkurang karena fakta bahwa desainer dapat cukup cepat menjadi akrab dengan blok fungsi yang paling sering digunakan, serta segala macam chip.
  • Jika diinginkan, Anda dapat menambahkan atau menghapus chip dari sistem, dan tidak memiliki banyak dampak pada peralatan lain yang terhubung ke bus yang sama.
  • Total waktu pengembangan perangkat lunak dapat dikurangi secara signifikan karena fakta bahwa ada diizinkan penerapan perpustakaan modul software dapat digunakan kembali.

Selain itu, perlu dicatat prosedur diagnostik yang sangat sederhana untuk setiap kegagalan dan debugging lebih lanjut, yang merupakan antarmuka I2C yang berbeda. Deskripsi mengatakan bahwa jika perlu, Anda dapat tanpa kesulitan segera melacak bahkan penyimpangan kecil dalam pengoperasian peralatan tersebut dan, akibatnya, mengambil langkah-langkah yang tepat. Juga diperhatikan adalah bahwa desainer telah menyediakan solusi khusus, yang, khususnya, cukup menarik untuk berbagai peralatan portabel dan sistem yang menyediakan bertenaga baterai, menggunakan antarmuka I2C. di Rusia Deskripsi juga menunjukkan bahwa aplikasi memungkinkan untuk keuntungan penting berikut:

  • resistensi yang cukup tinggi untuk gangguan apapun terjadi.
  • konsumsi daya sangat rendah.
  • Wide range tegangan suplai.
  • Sebuah rentang temperatur yang luas.

Manfaat bagi teknologi

Perlu dicatat bahwa tidak hanya desainer tetapi juga teknologi sering cukup baru-baru ini mulai menggunakan antarmuka I2C khusus. deskripsi Rusia menunjukkan kisaran yang cukup lebar keuntungan, yang disediakan untuk kategori ini profesional:

  • Standard dua kawat serial bus dengan antarmuka membantu untuk meminimalkan hubungan antara chip, yaitu, mereka hadir kurang kontak dan memerlukan trek lebih sedikit, membuat papan sirkuit cetak yang tidak mahal dan memiliki ukuran yang jauh lebih kecil.
  • Sepenuhnya antarmuka I2C LCD1602 terintegrasi atau beberapa pilihan lain menghilangkan kebutuhan untuk menggunakan decoder alamat, serta logika dangkal eksternal lainnya.
  • Ini menyediakan kemampuan untuk menggunakan secara bersamaan beberapa yang mengarah ke bus, yang secara substansial mempercepat pengujian dan penyesuaian berikutnya peralatan, karena bus dapat dihubungkan ke jalur perakitan komputer.
  • Ketersediaan kompatibel dengan chip di antarmuka VSO, SO dan khusus DIL-paket secara signifikan dapat mengurangi kebutuhan untuk ukuran perangkat.

Hal ini hanya daftar pendek dari manfaat yang I2C berbeda antarmuka LCD1602 dan lain-lain. Juga chip yang kompatibel secara signifikan dapat meningkatkan fleksibilitas dari sistem yang digunakan untuk memberikan konstruksi yang sangat sederhana dari berbagai pilihan peralatan, serta upgrade relatif mudah untuk dukungan lebih lanjut pada tingkat saat ini pembangunan. Dengan demikian, adalah mungkin untuk mengembangkan seluruh keluarga peralatan yang berbeda, menggunakan sebagai dasar model dasar tertentu.

upgrade peralatan lebih lanjut dan perluasan fungsinya dapat diimplementasikan melalui koneksi standar untuk chip bus yang sesuai dengan menggunakan 2C Antarmuka Arduino, atau lain dari persediaan yang tersedia. Jika diperlukan untuk mendapatkan ROM yang lebih besar, dalam hal ini akan cukup hanya untuk memilih mikrokontroler lain yang memiliki peningkatan jumlah ROM. Sejak chip diperbarui jika diperlukan dapat sepenuhnya menggantikan yang lama, Anda dapat dengan mudah menambahkan fitur baru untuk peralatan atau untuk meningkatkan kinerja secara keseluruhan oleh disconnecting konvensional chip sudah usang dan selanjutnya menggantinya dengan peralatan yang lebih baru.

ACCESS.bus

Karena kenyataan bahwa ban memiliki sifat dua kawat dari, dan kemampuan untuk program mengatasi ACCESS.bus untuk salah satu platform yang paling ideal justru antarmuka I2C. Keterangan (deskripsi di Rusia disajikan dalam artikel), perangkat ini membuatnya menjadi alternatif yang lebih murah untuk secara aktif menggunakan sebelumnya antarmuka RS-232C untuk menghubungkan berbagai peripheral komputer menggunakan standar menggunakan empat konektor.

Pengantar spesifikasi

Untuk aplikasi canggih 8-bit kontrol, yang menggunakan mikrokontroler, menyediakan kemampuan untuk menginstal beberapa kriteria desain:

  • sistem yang lengkap dalam kebanyakan kasus menguntungkan termasuk mikrokontroler dan lainnya peripheral, termasuk memori dan berbagai input / output port;
  • biaya total menggabungkan berbagai perangkat harus sangat diminimalkan dalam sistem tunggal;
  • sistem yang dipercayakan dengan fungsi kontrol, tidak menyediakan kebutuhan untuk menyediakan transmisi data kecepatan tinggi;
  • efisiensi secara keseluruhan secara langsung tergantung pada peralatan, serta sifat dari bus yang menghubungkan.

Untuk mengembangkan sistem, sepenuhnya sesuai dengan kriteria di atas, Anda perlu menggunakan bus di mana interface serial I2C yang akan digunakan. Terlepas dari kenyataan bahwa ada bandwidth bus paralel serial, membutuhkan koneksi yang lebih sedikit dan kurang chip kontak. Kita tidak boleh lupa fakta bahwa ban tidak hanya mencakup kabel penghubung, tetapi juga prosedur yang berbeda dan format yang diperlukan untuk memastikan komunikasi dalam sistem.

Perangkat untuk komunikasi yang menggunakan antarmuka I2C software emulasi atau ban harus memiliki protokol khusus yang memungkinkan berbagai kemungkinan mendahului tabrakan, kehilangan atau informasi memblokir. Dalam perangkat cepat harus dapat menghubungi lambat, dan pada saat yang sama sistem tidak harus tergantung pada peralatan yang terhubung, karena kalau semua perbaikan dan modifikasi tidak dapat digunakan. Hal ini juga diperlukan untuk mengembangkan prosedur dimana sebenarnya menentukan perangkat tertentu saat memberikan kontrol bus dan pada waktu apa. Selain itu, jika perangkat yang berbeda memiliki frekuensi clock yang berbeda, yang terhubung ke bus yang sama, perlu untuk menentukan sumber sinkronisasi. Semua kriteria ini sesuai antarmuka I2C untuk AVR dan yang lain di daftar ini.

Konsep dasar

I2C bus dapat mendukung teknologi chip yang digunakan. Antarmuka I2C LabVIEW dan yang sejenis itu melibatkan penggunaan dua baris untuk transfer informasi - dan sinkronisasi data. Setiap perangkat terhubung sehingga terdeteksi karena alamat yang unik, terlepas dari apakah itu merupakan penyangga LCD, mikrokontroler, memori atau antarmuka keyboard, dan dengan demikian dapat beroperasi sebagai pemancar atau penerima, tergantung pada tujuan yang khusus peralatan ini dimaksudkan.

Dalam kebanyakan kasus menguntungkan LCD penyangga merupakan penerima standar, dan memori tidak hanya menerima tetapi mengirimkan berbagai data. Selain itu, proses pemindahan perangkat informasi dapat diklasifikasikan sebagai budak dan menguasai.

Dalam hal ini, perangkat ini disebut master yang memulai transmisi data dan sinyal sinkronisasi yang dihasilkan. Dalam hal ini, perangkat dialamatkan harus dipertimbangkan dalam kaitannya dengan budak-budaknya.

antarmuka komunikasi I2C menyediakan beberapa terkemuka, yaitu, lebih dari satu perangkat yang mampu mengendalikan bus dapat terhubung ke itu. Kemampuan untuk menggunakan lebih dari satu mikrokontroler untuk ban menunjukkan bahwa lebih dari satu host dapat mengirim pada waktu tertentu. Untuk menghilangkan potensi kekacauan yang risiko terjadi ketika situasi seperti itu muncul, kami mengembangkan prosedur arbitrase khusus, yang menggunakan antarmuka I2C. Ekspander dan perangkat lain menyediakan koneksi dari perangkat ke bus pada apa yang disebut aturan perakitan I.

Generasi dari sinyal waktu adalah tugas dari master, dan masing-masing menghasilkan sinyal sendiri selama transfer data, dan selanjutnya dapat berubah hanya dalam hal itu "menarik" budak lambat atau master lain ketika tabrakan terjadi.

pengaturan umum

Sebagai SCL, SDA dan garis dua arah yang terhubung ke sumber listrik positif dengan cara pullup resistor. Ketika ban benar-benar gratis, setiap baris adalah dalam posisi yang tinggi. Tahap keluaran perangkat yang terhubung ke bus harus memiliki terbuka-drain atau kolektor terbuka fungsi yang dapat disediakan melalui informasi antarmuka pemasangan IM I2C dapat ditransmisikan pada tingkat tidak lebih dari 400 kb / s dalam mode cepat, sementara di kecepatan standar tidak melebihi 100 kb / s. Jumlah total perangkat yang dapat secara bersamaan terhubung ke bus, hanya bergantung pada satu parameter. Kapasitas ini dari garis tidak lebih dari 400 pF.

konfirmasi

Konfirmasi adalah prosedur wajib dalam transfer data. Memimpin menghasilkan sinkronisasi pulsa yang sesuai, sementara pemancar melepaskan garis SDA selama jam itu sebagai konfirmasi. Setelah itu, penerima harus memastikan garis retensi SDA stabil untuk negara clock tinggi secara stabil di negara rendah. Dalam hal ini, perlu untuk memperhitungkan setup dan tahan.

Dalam kebanyakan kasus menguntungkan penerima ditangani tentu harus menghasilkan mengakui setelah setiap byte yang diterima, dan satu-satunya pengecualian di sini hanya situasi di mana awal pengiriman termasuk alamat CBUS.

Jika penerima budak tidak mungkin untuk mengirim konfirmasi alamat sendiri, perlu untuk meninggalkan baris data dalam keadaan tinggi, dan kemudian fasilitator akan sinyal kemungkinan menerbitkan "berhenti", yang akan mengganggu pengiriman semua informasi. Jika alamat telah diverifikasi, tetapi tidak dapat didorong untuk waktu yang lama lagi menerima data yang mengarah juga harus terganggu dengan mengirimkan. Untuk melakukan hal ini, budak tidak mengkonfirmasi byte yang diterima berikutnya dan hanya meninggalkan baris data TINGGI, sehingga master menghasilkan sinyal "Stop".

Jika prosedur forwarding, menyediakan master-penerima, dalam hal ini, ia harus memberitahukan akhir transmisi budak dilakukan, dan tidak dikonfirmasi oleh byte terakhir yang diterima. Dalam hal ini, pemancar budak segera merilis data baris untuk memimpin dapat menghasilkan sinyal "Stop" atau mengulang sinyal lagi "Start".

Untuk memeriksa ketersediaan peralatan, Anda dapat mencoba untuk memasukkan contoh standar sketsa untuk antarmuka Arduino I2C, seperti dalam foto di atas.

arbitrasi

Timbal dapat mulai informasi forwarding hanya setelah pembebasan lengkap ban, tapi dua atau lebih terkemuka dapat menghabiskan generasi dari sinyal mulai dari waktu retensi minimum. Hal ini akhirnya mengarah pada sinyal yang pasti "start" di bus.

Pekerjaan yang dilakukan pada SDA arbitrase bus mereka saat sampai SCL-bus dalam keadaan tinggi. Jika salah satu yang terkemuka mulai mengirimkan data baris rendah, tapi yang lain - yang tinggi, maka yang terakhir ini benar-benar terputus dari itu, karena negara bukanlah SDL sesuai dengan tinggi ekstensi nya.

Kelanjutan arbitrase dapat dilakukan pada beberapa bit. Karena kenyataan bahwa alamat pertama ditransmisikan dan kemudian data, arbitrase mungkin memiliki durasi hingga akhir alamat, dan jika akan ditangani oleh terkemuka perangkat yang sama, dalam hal ini, akan mengambil bagian dan berbagai data dalam arbitrase. Karena skema arbitrase data ini Anda tidak hilang dalam peristiwa tabrakan apapun.

Jika master kehilangan arbitrase, dalam hal ini mungkin mengeluarkan SCL pulsa sinkronisasi ke byte akhir, dan yang mengakses telah hilang.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 delachieve.com. Theme powered by WordPress.