descrição da interface I2C em russo

Os modernos electrodomésticos, electrónica industrial e diversos equipamentos de telecomunicações podem ser encontrados muitas vezes soluções semelhantes, mas o produto pode ser virtualmente conectados uns aos outros. Por exemplo, praticamente todos os sistemas inclui o seguinte:

• determinada unidade de controlo "inteligente", o que é vantajoso na maior parte dos casos, representa um único cristal do microcomputador;
• unidades de uso geral, tais como um tampão de LCD, RAM, portas I / O, EEPROM ou conversores de dados especializadas;
• componentes específicos, incluindo configuração do circuito digital e um deleite para os sinais de vídeo e rádio.

Como otimizar seu uso?

Para garantir o uso mais eficiente destas soluções gerais para os designers de benefícios e os próprios produtores, bem como para aumentar o nível global de desempenho de vários aparelhos e simplificação dos nós do circuito usados, a empresa Philips começou a desenvolver um de dois condutores de autocarro bidirecional muito simples que fornece o controle mezhmikroskhemnoe mais produtiva. Este ônibus oferece uma transferência de dados através da interface I2C.

Para datas especificadas pelo fabricante inclui mais do que 150 dispositivos CMOS e bipolares que são compatíveis com I2C e destina-se para a conduta de trabalho em qualquer uma das categorias enumeradas. Deve-se notar que a interface I2C é inicialmente incorporado em todos os dispositivos compatíveis, devido a que eles podem sem quaisquer dificuldades para se comunicar uns com os outros usando um ônibus especial. Através da aplicação desta solução de design acabou por resolver um grande número de problemas com emparelhamento os vários equipamentos que é bastante característico do âmbito do desenvolvimento de sistemas digitais.

As principais vantagens

Mesmo se você olhar para uma breve descrição do UART, SPI, I2C, você pode destacar as seguintes vantagens deste último:

• Para o trabalho que você precisa apenas duas linhas – sincronização e dados. Qualquer dispositivo que está conectado a um barramento, pode, posteriormente, ser abordado pelo software completamente único endereço. A qualquer momento, existe uma relação simples, o que permite que a função de liderança como o transmissor mestre-mestre ou receptor.
• Este autocarro fornece a capacidade de ter múltiplos hosts, fornecendo todas as ferramentas necessárias para a detecção de colisão e arbitragem, ajuda a prevenir a corrupção de dados no caso de dois ou mais dos top começa a transmitir simultaneamente informações. No modo padrão sequencial fornece apenas a transferência de dados de oito-bits a uma velocidade de não mais de 100 kbit / s, e no modo rápido, o limiar pode ser aumentado para quatro vezes.
• Os chips usar um especial filtro embutido que efectivamente suprime picos e garante a integridade de dados máxima.
• O número máximo possível de chips que podem ser ligados a um barramento é limitado apenas pela sua capacidade máxima possível de 400 pF.

Vantagens para designers

Interface I2C, bem como todos os chips compatíveis podem acelerar significativamente o processo de desenvolvimento, a partir do circuito funcional para o seu protótipo final. Deve-se notar que, devido à possibilidade de tais chips conectar diretamente para o ônibus sem o uso de todos os tipos de circuitos adicionais é fornecido espaço para mais modernização e modificação de um protótipo de sistema desligando e ligando os vários dispositivos do ônibus.

Há muitas vantagens que estabelecem a interface I2C. A descrição, em particular, permite que você veja as seguintes vantagens para os designers:

• Blocos em diagrama funcional correspondem totalmente aos chips, e, assim, garante uma transição suficientemente rápida a partir de um princípio funcional.
• Não há necessidade de desenvolver interfaces de barramento, porque o pneu é inicialmente integrado em um chip especial.
• comunicação integrada e abordando protocolos de dispositivos permite que o sistema seja totalmente software definido.
• Os mesmos tipos de chips podem ser usados se necessário completamente diferentes aplicações.
• O tempo total de desenvolvimento é significativamente reduzida devido ao fato de que os designers podem muito rapidamente se familiarizar com os blocos de funções usadas com mais freqüência, bem como todos os tipos de fichas.
• Se desejar, você pode adicionar ou remover as fichas do sistema, e não tem muito impacto sobre outros equipamentos ligados ao mesmo barramento.
• O tempo total de desenvolvimento de software pode ser significativamente reduzido devido ao fato de que não é permitido usar uma biblioteca de módulos de software reutilizáveis.

Além disso, vale a pena notar um procedimento de diagnóstico extremamente simples para eventuais falhas e ainda depuração, que é diferente de interface I2C. Descrição diz que, se necessário, você pode sem qualquer dificuldade rastrear imediatamente até mesmo pequenos desvios na operação de tais equipamentos e, consequentemente, tomar as medidas adequadas. Também digno de nota é que os designers têm fornecido soluções especiais, que, em particular, são bastante atraentes para uma variedade de equipamentos e sistemas que fornecem a pilhas portátil, utilizando a interface I2C. em russo A descrição também aponta que a sua aplicação permite as seguintes vantagens importantes:

• Suficientemente alta resistência a qualquer perturbação ocorre.
• Extremamente baixo consumo de energia.
• faixa de tensão de alimentação de largura.
• Uma vasta gama de temperaturas.

Benefícios para os tecnólogos

Vale a pena notar que não só os designers, mas também a tecnologia é muitas vezes muito recentemente começou a usar uma interface I2C dedicado. a descrição russa indica uma gama bastante ampla de vantagens, que são fornecidos a esta categoria de profissionais:

• Padrão serial bus de dois fios com interface ajuda a minimizar a ligação entre os chips, que é, eles apresentam menor contacto e requer menos faixas, tomada de placas de circuito impresso não são tão caros e tem um tamanho muito menor.
• Totalmente LCD1602 de interface I2C integrado ou alguma outra opção elimina a necessidade de usar o decodificador de endereço, bem como outra lógica rasa externo.
• Ele oferece a possibilidade de utilizar simultaneamente vários que conduz a um autocarro, o que acelera substancialmente o teste e subsequente ajustamento do equipamento, uma vez que o bus pode ser ligado a uma linha de montagem de computadores.
• Disponibilidade compatível com os chips em VSO interface, SO e-pacote DIL especializado pode reduzir significativamente os requisitos para o tamanho do dispositivo.

É apenas uma pequena lista de benefícios que diferentes I2C LCD1602 interface e outros. Também fichas compatíveis podem aumentar significativamente a flexibilidade do sistema usado para fornecer uma construção extremamente simples de várias opções de equipamentos, bem como uma actualização relativamente fácil para um apoio adicional ao nível atual de desenvolvimento. Assim, é possível desenvolver uma família inteira de diferentes equipamentos, utilizando como base um certo modelo de base.

Além disso modernização do equipamento e a expansão das suas funções podem ser realizadas através de uma ligação padrão ao barramento correspondente ao chip usando a interface de 2C Arduino ou qualquer outro do inventário disponível. Se for necessário para obter uma maior ROM, caso em que ele vai ser suficiente apenas para seleccionar um outro microcontrolador com uma quantidade aumentada de ROM. Desde o chip actualizado, se necessário capaz de substituir completamente os antigos, você pode facilmente adicionar novas funcionalidades ao equipamento ou a aumentar o seu desempenho global por uma desconexão convencional fichas já obsoletos e ainda mais substituindo-os por novos equipamentos.

ACCESS.bus

Devido ao fato de que o pneu tem uma natureza de dois fios de, e a capacidade de programar abordar ACCESS.bus para uma das plataformas mais ideal é precisamente de interface I2C. Especificação (descrição em russo é apresentado no artigo), este dispositivo faz com que seja uma alternativa muito mais barata a usar ativamente anteriormente interface RS-232C para conectar vários periféricos a computadores usando um padrão usa um quatro-conector.

Introdução à especificação

Para aplicações avançadas de controle de 8 bits, que usam microcontroladores, fornece a capacidade de instalar vários critérios de projeto:

• sistema completo na maioria dos casos vantajosos inclui um microcontrolador e outros periféricos, incluindo várias portas de entrada / saída da memória e;
• o custo total da combinação dos vários dispositivos devem ser extremamente minimizado dentro de um sistema único;
• um sistema que é confiada com funções de controlo, não prevê a necessidade de proporcionar a transmissão de dados de alta velocidade;
• eficiência global depende directamente do equipamento, bem como a natureza do barramento de ligação.

Para desenvolver o sistema, totalmente compatível com os critérios acima, você precisa usar o ônibus em que a interface serial I2C para ser usado. Apesar do fato de que há um serial bus largura de banda paralela, ele requer menos conexões e menos fichas de contato. Não devemos esquecer o fato de que o pneu inclui não apenas os fios de ligação, mas também uma variedade de formatos e procedimentos necessários para garantir a comunicação dentro do sistema.

Dispositivo para comunicação que usam uma interface I2C emulação de software ou o pneu deve ter um protocolo específico que permite diferentes possibilidades antecipar colisão, perda ou informações de bloqueio. Nos dispositivos rápidos deve ser capaz de entrar em contato com uma lenta e, ao mesmo tempo, o sistema não deve depender do equipamento conectado, caso contrário todas as melhorias e modificações não podem ser usados. É também necessário desenvolver um procedimento pelo qual o real instalar, um dispositivo em particular é atualmente fornece barramento de controle e em que momento. Além disso, se os diferentes dispositivos tendo diferentes frequências de relógio, estão ligados ao mesmo bus, que é necessário para determinar a fonte da sua sincronização. Todos estes critérios de interface I2C para AVR e qualquer outro nesta lista correspondentes.

O conceito básico

I2C bus pode apoiar qualquer tecnologia de chip utilizado. Interface I2C LabVIEW e semelhantes que envolvem o uso de duas linhas para a transferência de informação – e sincronização de dados. Qualquer dispositivo ligado assim detectada, devido a um endereço único, independentemente de se tratar de um tampão de LCD, o teclado microcontrolador, a memória ou da interface, e, assim, podem funcionar como emissor ou receptor, consoante a finalidade para a qual especificamente este equipamento se destina.

Na maioria dos casos tampão de LCD vantajoso é um receptor padrão, e a memória podem, não só receber, mas também transmitir vários dados. Além disso, o processo de transferência de dispositivos de informação pode ser classificada como escravo e mestre.

Neste caso, o dispositivo é chamado um mestre que inicia a transmissão de dados e sinais de sincronização são gerados. Neste caso, todos os dispositivos endereçáveis devem ser considerados em relação aos seus escravos.

interface de comunicação I2C prevê vários levando, isto é, mais do que um dispositivo capaz de controlo do bus é capaz de se ligar a ele. A capacidade de usar mais de um microcontrolador a um pneu indica que mais de um host pode ser enviada a qualquer momento. Para eliminar o caos potencial que corre o risco de ocorrer quando isso acontecer, nós desenvolvemos um procedimento de arbitragem especializado, que utiliza a interface I2C. Expansores e outros dispositivos prevêem a conexão de dispositivos para o ônibus na chamada regra de reunião I.

Geração do sinal de sincronismo é um dever do mestre, e cada gera seu próprio sinal durante a transferência de dados, e ainda mais ele pode mudar apenas no caso em que "puxa" o escravo lenta ou outro mestre quando ocorre uma colisão.

As definições gerais

Como SCL, SDA e são linhas bidireccionais que estão ligados a uma fonte de energia positiva por meio da resistência de pull-up. Quando o pneu está completamente livre, cada linha está em posição alta. Os andares de saída dos dispositivos que estão conectados ao bus deve ter dreno aberto ou de colector aberto que podem proporcionar as funções da instalação I. informação através da interface I2C pode ser transmitido a uma velocidade de não mais de 400 kbit / s, de modo rápido, enquanto que a velocidade padrão menos de 100 kbit / s. O número total de dispositivos que podem ser simultaneamente ligadas ao bus, depende apenas de um parâmetro. Esta capacidade da linha não é mais do que 400 pF.

confirmação

A confirmação é um procedimento obrigatório na transferência de dados. Chumbo gera um impulso de sincronização correspondente, enquanto o transmissor liberta a linha SDA durante esse relógio como confirmação. Depois disso, o receptor tem de assegurar a retenção linha SDA estável para o estado relógio alta de forma estável no estado baixo. Neste caso, é necessário levar em conta a configuração e segure.

Na maioria dos casos receptor dirigida vantajosa tenha necessariamente gerar uma reconhecer depois de cada byte recebido, e a única exceção aqui são apenas as situações em que o início do envio inclui CBUS endereço.

Se o receptor escravo não é possível enviar uma confirmação de seu próprio endereço, é necessário deixar a linha de dados em um estado de alta, e, em seguida, o facilitador irá sinalizar a possibilidade de emissão de "stop", que vai interromper o envio de todas as informações. Se o endereço foi verificada, mas não pode ser conduzido por um longo tempo mais aceitar quaisquer dados que levam também deve ser interrompido por envio. Para fazer isso, o escravo não confirma o próximo byte recebido e só deixa a linha de dados de alta, de modo que o mestre gera um sinal de "Stop".

Se o procedimento de encaminhamento, prever um mestre-receptor, neste caso, ele deve notificar o fim da transmissão escravo realizado, e isso não é confirmado pelo último byte recebido. Neste caso, o transmissor escravo libertar imediatamente a linha de dados ao chumbo pode produzir um sinal de "Pare" ou repetir novamente o sinal do "Start".

Para testar o desempenho do hardware, você pode tentar inserir os exemplos de esboço padrão para a interface I2C no Arduino, como na foto acima.

Arbitragem

O host pode começar a enviar informações somente depois que o ônibus é completamente liberado, mas dois ou mais drivers podem gerar um sinal de inicialização no momento da retenção mínima. Isso eventualmente leva a um certo sinal de "Início" no ônibus.

O trabalho de arbitragem é realizado no barramento SDA no momento em que o barramento SCL está em um estado alto. Se um dos mestres começar a enviar um nível baixo para a linha de dados, mas o outro é alto, o último desconecta completamente dele, porque o estado SDL não corresponde ao alto estado da linha interna.

A arbitragem pode ser continuada por vários bits. Devido à transferência do endereço primeiro e, em seguida, os dados, a arbitragem pode ter uma duração antes do final do endereço, e se o mesmo dispositivo for endereçado pelo mestre, então a arbitragem tomará parte e vários dados. Devido a este esquema de arbitragem, se ocorrerem colisões, os dados não serão perdidos.

Se o host perde a arbitragem, então, neste caso, pode emitir pulsos de sincronização no SCL até o final do byte, durante o qual o acesso foi perdido.