I2C interfeiss: apraksts krievu valodā

Tehnoloģija
Notiek ielāde ...

Mūsdienu sadzīves tehnikas, rūpnieciskāselektronika un dažādas telekomunikāciju iekārtas, jūs bieži vien varat atrast līdzīgus risinājumus, lai gan produkti var būt praktiski nesaistīti. Piemēram, gandrīz katrā sistēmā ietilpst:

  • noteiktu "gudru" kontroles mezglu, kas vairumā gadījumu ir viena mikroshēma mikrodators;
  • vispārējas nozīmes mezgli, piemēram, LCD buferi, RAM, I / O porti, EPROM vai specializēti datu pārveidotāji;
  • īpašie mezgli, tostarp shēmas digitālajai pielāgošanai un signālu apstrādei video un radio sistēmām.

Kā optimizēt savu pieteikumu?

Īss interfeisu apraksts uart spi i2c

Lai nodrošinātu visefektīvākoŠādu vispārīgu risinājumu par labu dizaineri un pašiem, kā arī, lai palielinātu vispārējo līmeni, veicot dažādu aparātu un vienkāršošanu ķēdes mezglu izmanto ražotājiem, kompānija Philips noteikti, lai attīstītu ļoti vienkāršu divvadu divvirzienu autobusu, kas nodrošina visvairāk produktīvu mezhmikroskhemnoe kontroli. Šis autobuss nodrošina datu pārsūtīšanu caur I2C interfeisu.

Līdz šim, sortimentuRažotājam ir vairāk nekā 150 CMOS, kā arī bipolāras ierīces, kas ir saderīgas ar I2C un paredzētas darbībai jebkurā no uzskaitītajām kategorijām. Jāatzīmē, ka I2C saskarne sākotnēji ir iebūvēta visās saderīgās ierīcēs, tāpēc, izmantojot īpašu autobusu, viņi bez jebkādām grūtībām var sazināties savā starpā. Pateicoties šāda dizaina risinājumam, ir bijis iespējams atrisināt pietiekami daudz problēmu, kas saistītas ar dažādu iekārtu saskarni, kas ir tipiska digitālo sistēmu attīstībai.

Galvenās priekšrocības

i2c saskarne

Pat ja īsumā apskatīsit UART, SPI, I2C saskarnes aprakstu, jūs varat nošķirt šādas priekšrocības:

  • Lai strādātu, jums ir nepieciešamas tikai divas līnijas - sinhronizācijaun dati. Jebkura ierīce, kas savieno ar šādu autobusu, nākotnē var tikt ieprogrammēta, lai novērstu pilnīgi unikālu adresi. Jebkurā laikā ir vienkāršas attiecības, kas ļauj meistram strādāt kā galvenais raidītājs vai galvenais uztvērējs.
  • Šis autobuss nodrošina iespēju būtuzreiz vairākus vadošos, sniedzot visus nepieciešamos līdzekļus, lai noteiktu sadursmes, kā arī šķīrējtiesu, kas ļauj novērst datu sagrozīšanu gadījumā, ja divi vai vairāki līderi vienlaicīgi sūta informāciju. Standarta režīmā tikai astoņu bitu sērijas dati tiek nosūtīti ar ātrumu, kas nepārsniedz 100 kbit / s, bet ātrā režīmā šo slieksni var palielināt četrkārtīgi.
  • Mikroshēmās tiek izmantots īpašs iebūvēts filtrs, kas efektīvi novērš pārrāvumus un nodrošina maksimālu datu integritāti.
  • Maksimālais iespējamais mikroshēmu skaits, ko var savienot ar vienu autobusu, ir ierobežots tikai ar maksimālo iespējamo jaudu 400 pF.

Priekšrocības dizaineriem

i2c saskarne lcd1602

Interfeiss I2C, kā arī visas saderīgās mikroshēmasļauj ievērojami paātrināt izstrādes procedūru, sākot no funkcionālās shēmas līdz tā galīgajam prototipam. Jāatzīmē, ka, pateicoties iespējai šos mikroshēmas pieslēgt tieši autobusam, neizmantojot visas iespējamās papildu ķēdes, ir iespējams turpināt modernizēt un modificēt prototipa sistēmu, atvienojot un savienojot dažādas ierīces no autobusa.

Ir daudz priekšrocību, kas atšķir I2C saskarni. Aprakstā jo īpaši var redzēt šādas priekšrocības dizaineriem:

  • Funkcionālās shēmas bloki pilnībā atbilst mikroshēmām un tajā pašā laikā tiek nodrošināta pietiekami ātra pāreja no funkcionāla uz fundamentālu.
  • Nav nepieciešams iesaistīties autobusu saskarņu attīstībā, jo autobuss jau sākotnēji ir integrēts īpašās mikroshēmās.
  • Integrēti informācijas pārraides protokoli un ierīču adresēšana ļauj sistēmai būt pilnībā programmējamai.
  • Ja nepieciešams, tos pašus mikroshēmu veidus var izmantot pilnīgi dažādās lietojumprogrammās.
  • Kopējais izstrādes laiks ir ievērojami samazināts līdzka dizaineri var ātri iepazīt visbiežāk izmantotos funkcionālos blokus, kā arī visas mikroshēmas.
  • Ja vēlaties, varat pievienot vai noņemt no sistēmas mikroshēmas, un tam nav īpaša ietekme uz citām iekārtām, kas pievienotas vienai un tai pašai kopnei.
  • Kopējo programmatūras izstrādes laiku var ievērojami samazināt, jo ir atļauts izmantot atkārtoti lietojamu programmatūras moduļu bibliotēku.

Turklāt ir vērts atzīmēt maksimālovienkārša procedūra kļūmju diagnosticēšanai un turpmākajai atkļūdošanai, kas ir atšķirīga I2C saskarnei. Aprakstā teikts, ka, ja nepieciešams, jūs varat uzreiz izsekot pat nelielas novirzes šādu iekārtu darbībā un attiecīgi veikt atbilstošus pasākumus. Ir arī vērts atzīmēt, ka dizaineri saņem īpašus risinājumus, kas jo īpaši ir pievilcīgi dažādām pārnēsājamām iekārtām un sistēmām, kas nodrošina akumulatora enerģiju, izmantojot I2C saskarni. Krievu apraksts arī norāda, ka tā izmantošana dod šādas svarīgas priekšrocības:

  • Pietiekami augsts pretestības līmenis pret jebkādiem traucējumiem.
  • Ļoti zems enerģijas patēriņš.
  • Visplašākais barošanas sprieguma diapazons.
  • Plašs temperatūras diapazons.

Pabalsti tehnologiem

Ir vērts atzīmēt, ka ne tikai dizaineri, bet arīTehnologi diezgan bieži nesen ir sākuši izmantot specializētu I2C saskarni. Apraksts krievu valodā norāda uz diezgan plašu priekšrocību klāstu, ko sniedz šī speciālistu kategorija:

  • Standarta divu vadu seriālais autobuss arŠī saskarne ļauj minimizēt savienojumus starp mikroshēmām, tas ir, tiem ir mazāk kontaktu un mazāk sliedēm, tādēļ iespiedshēmas nav tik dārgas un tām ir daudz mazāku izmēru.
  • LCD1602 pilnībā integrēta I2C saskarne vai kāda cita iespēja pilnībā novērš nepieciešamību izmantot adreses dekodētājus, kā arī citu mazu ārējo loģiku.
  • Iespējama lietošanatajā pašā laikā vairāki šo autobusu vadītāji, pateicoties kuriem testēšana un sekojošā aprīkojuma uzstādīšana ievērojami paātrina, jo autobusu var pieslēgt montāžas līnijas datoram.
  • Saderīgu ar šo saskarnes mikroshēmu pieejamība VSO, SO un specializētajā DIL paketē var būtiski samazināt prasības attiecībā uz ierīces izmēru.

Šis ir tikai īss ieguvumu sarakstsatšķirīgs I2C interfeiss LCD1602 un citi. Turklāt saderīgās mikroshēmas var ievērojami palielināt izmantojamās sistēmas elastību, nodrošinot ļoti vienkāršu dažādu iekārtu iespēju dizainu, kā arī salīdzinoši viegli uzlabojumus, lai mūsdienīgāk atbalstītu izstrādi. Tādējādi ir iespējams attīstīt visu dažādu iekārtu ģimeni, izmantojot kā pamatu noteiktu pamatmodeli.

Cita aprīkojuma uzlabošana un paplašināšanatās funkcijas var veikt, izmantojot standarta autobusu savienojumu ar attiecīgo mikroshēmu, izmantojot Arduino 2C saskarni vai jebkuru citu pieejamo sarakstu. Ja ir nepieciešams nodrošināt lielāku ROM, tad šajā gadījumā būs pietiekami, lai izvēlētos citu mikrokontrolleru ar palielinātu ROM apjomu. Tā kā atjauninātās mikroshēmas, ja nepieciešams, var pilnībā aizstāt vecās, jūs varat viegli pievienot jaunas īpašības iekārtām vai palielināt tās kopējo veiktspēju, vienkārši atvienojot jau novecojušās mikroshēmas un pēc tam nomainot tās ar jaunāku aprīkojumu.

ACCESS.bus

Sakarā ar to, ka autobusam ir divu vadudaba, kā arī programmatūras risināšanas iespēja, ACCESS.bus viena no ideālākajām platformām ir I2C saskarne. Šīs ierīces specifikācija (aprakstīta krievu valodā) padara daudz lētāku alternatīvu iepriekš izmantotajam RS-232C interfeisam, lai savienotu dažādas perifērijas ierīces ar datoriem, izmantojot standarta četru kontaktu savienotāju.

Ievads specifikācijā

i2c saskarnes apraksts krievu valodā

Mūsdienu 8 bitu vadības programmām, kurās izmanto mikrokontrolleru, ir iespējams noteikt dažus dizaina kritērijus:

  • pilnā sistēmā lielākajā daļā gadījumu ir viens mikrokontrolleris un citas perifērijas ierīces, ieskaitot atmiņu un dažādas ieejas / izejas porti;
  • dažādu ierīču apvienošanas izmaksas vienā sistēmā ir ārkārtīgi jāsamazina;
  • sistēma, kurai uzticētas vadības funkcijas, nenozīmē, ka ir nepieciešama ātrdarbīga informācijas pārsūtīšana;
  • Kopējā efektivitāte ir atkarīga tieši no izvēlētās iekārtas, kā arī no savienojošā autobusa veida.

Izstrādāt sistēmu, kas pilnībā atbilstuuzskaitot kritērijus, jums ir nepieciešams izmantot autobusu, kas izmantos seriālo interfeisu I2C. Neskatoties uz to, ka seriālā kopnei nav paralēla joslas platuma, tam ir nepieciešams mazāk savienojumu, kā arī mazāk kontaktu ar mikroshēmu. Nevajadzētu aizmirst, ka autobusā ietilpst ne tikai savienojošie vadi, bet arī dažādas procedūras un formāti, kas nepieciešami, lai nodrošinātu saziņu sistēmā.

Ierīces, kurām tiek izmantota saziņaI2C saskarnes programmatūras emulācijai vai atbilstošajai autobusam ir jābūt īpašam protokolam, kas ļaus jums izvairīties no dažādām informācijas sadursmes, zaudēšanas vai bloķēšanas iespējām. Ātrām ierīcēm jāspēj sazināties ar lēnām, un sistēmai nevajadzētu būt atkarīgai no tā, kas ar to saistīts, pretējā gadījumā visus uzlabojumus un modifikācijas nevarēs izmantot. Ir arī jāizstrādā procedūra, ar kuras palīdzību ir reāli iespējams noteikt, kura konkrētā ierīce pašlaik kontrolē autobusu un kādā brīdī. Turklāt, ja vienā un tajā pašā autobusā ir savienotas dažādas ierīces ar dažādām pulksteņa frekvencēm, jums jānosaka tā sinhronizācijas avots. Visi šie kritēriji atbilst I2C interfeisam AVR un jebkuram citam šajā sarakstā.

Pamata koncepcija

i2c interfeisa specifikācijas apraksts krievu valodā

I2C autobuss var atbalstīt jebkuru lietotutehnoloģijas ražošanas mikroshēmas. LabVIEW I2C saskarne un citi, kas līdzīgi tam, nodrošina divu līniju izmantošanu, lai pārsūtītu informāciju - datus un sinhronizāciju. Jebkura šāda veida savienota ierīce tiek atpazīta ar unikālu adresi neatkarīgi no tā, vai tā ir LCD buferis, mikrokontrolleris, atmiņa vai tastatūras saskarne, un tā var darboties kā uztvērējs vai raidītājs atkarībā no tā, kas tieši šī iekārta ir paredzēta.

Lielākajā daļā gadījumu LCD-buferisTas ir standarta uztvērējs, un atmiņa var ne tikai saņemt, bet arī nosūtīt dažādus datus. Turklāt saskaņā ar informācijas pārvietošanas procesu ierīces var klasificēt kā vadītas un vadošas.

Šajā gadījumā kapteinis ir ierīce,kas sāk datu pārraidi, kā arī ģenerē sinhronizācijas signālus. Šajā gadījumā visas adresētās ierīces tiks uzskatītas par vergu attiecībā uz to.

I2C komunikācijas saskarne nodrošina tūlītēju pieejamību.vairāki vadītāji, tas ir, vairāk nekā viena ierīce, kas spēj kontrolēt autobusu, ir spējīga to pieslēgt. Iespēja vairākos mikrokontrolleru lietošanā vienā autobusā liecina, ka noteiktā brīdī var nosūtīt vairāk nekā vienu kapteini. Lai novērstu iespējamo haosu, kas rodas šādā situācijā, ir izveidota specializēta arbitrāžas procedūra, kuru izmanto I2C saskarne. Paplašinātāji un citas ierīces nodrošina ierīču savienošanu ar autobusu saskaņā ar tā saucamo uzstādīšanas noteikumu I.

Pulksteņa signāla ģenerēšana irmaģistra pienākums, un katrs no viņiem ģenerē savu signālu datu pārraides procesā, un nākotnē to var mainīt tikai tad, ja tas tiek "izvilkts" ar lēnu slave ierīci vai citu kapteini, kad rodas sadursme.

Vispārīgi iestatījumi

Gan SCL, gan SDA irdivvirzienu līnijas, kas savieno pozitīvu strāvas avotu, izmantojot pull-up rezistoru. Kad riepa ir pilnīgi brīvi, katra rinda ir augstā stāvoklī. Ierīču izejas posmiem, kas ir savienoti ar autobusu, jābūt atvērtai drenāžai vai atvērtam savācējam tā, lai varētu uzstādīt instalāciju, kurā es varu darboties. Informāciju, izmantojot I2C saskarni, var pārraidīt ātrumā, kas nav lielāks par 400 kb / s ātrā režīmā, bet standarta režīmā nepārsniedz 100 kb / s. To ierīču kopskaits, kuras vienlaikus var pieslēgt autobusam, ir atkarīgs tikai no viena parametra. Šī līnijas jauda nepārsniedz 400 pf.

Apstiprinājums

interfeisa i2c apraksts

Apstiprinājums ir nepieciešamsdatu pārsūtīšanas procesā. Kapteinis ģenerē atbilstošu sinhronizācijas impulsu, kamēr raidītājs sinhronizācijas impulsā atbrīvo SDA līniju kā apstiprinājumu. Pēc tam uztvērējam jānodrošina stabils SDA līnijas saglabāšana sinhronizācijas impulsa augstā stāvoklī pastāvīgi zemā stāvoklī. Šajā gadījumā pārliecinieties, ka ņemat vērā uzstādīšanas un saglabāšanas laiku.

Vairumā gadījumuAdresētajam saņēmējam pēc katra saņemtā baita jāsagatavo apstiprinājums, un šeit vienīgais izņēmums ir tas, kad sākumpunkts ietver CBUS adresi.

Ja vergu uztvērējs nav iespējamsnosūtiet apstiprinājumu par savu adresi, jums jāatstāj datu līnija augstā stāvoklī, un pēc tam prezentācijai būs iespēja izsniegt signālu "Stop", kas pārtrauks visas informācijas nosūtīšanu. Ja adrese ir apstiprināta, bet vergs vairs nesaņem nekādus datus, kapteinis arī to pārtrauc. Lai to paveiktu, pakārtotā nespēja apstiprināt nākamo saņemto baitu un vienkārši atstāj datu līniju augstā stāvoklī, kā rezultātā kapteinis ģenerē apstāšanās signālu.

Ja piegādes procedūra paredzgalvenā uztvērēja klātbūtne, un tādā gadījumā viņam jāpaziņo vergu par pārsūtīšanas pabeigšanu, un tas tiek darīts, neapstiprinot pēdējo saņemto baitu. Tajā pašā laikā vada raidītājs nekavējoties atbrīvo datu līniju tā, lai kapteinis dotu "Stop" signālu vai atkārtotu signālu "Start".

Lai pārbaudītu iekārtas veiktspēju, varat mēģināt ievadīt standarta skices paraugus, kas paredzēti I2C saskarnei Arduino, kā iepriekš minētajā fotoattēlā.

Šķīrējtiesa

2c arduino interfeiss

Leading var sākt sūtīt informācijutikai pēc tam, kad riepa ir pilnībā atbrīvota, bet divi vai vairāki vadītāji var radīt sākuma signālu minimālajā aiztures laikam. Tas galu galā noved pie īpaša "sākuma" signāla uz autobusu.

Šķīrējtiesas darbs tiek veikts SDA autobusā šajās valstīskamēr SCL autobuss ir augstā stāvoklī. Ja viens no līderiem sāk pārraidīt zemu līmeni uz datu līniju, bet otrs ir augsts, tad pēdējais pilnībā no tā atvienojas, jo SDL stāvoklis neatbilst tā iekšējās līnijas augstajam stāvoklim.

Arbitrāžu var turpinātpār vairākiem bitiem. Sakarā ar to, ka vispirms tiek nosūtīta adrese, un pēc tam datiem, šķīrējtiesas darbs var ilgt līdz adreses beigām, un, ja viena un tā pati ierīce ir adresēta vadošajām personām, šķīrējtiesā piedalīsies citi dati. Sakarā ar šo šķīrējtiesas sistēmu, ja ir sadursmes, dati netiks zaudēti.

Ja kapteinis zaudē šķīrējtiesu, tad viņš var izdot sinhronizācijas impulsus SCL līdz baita beigām, kuru laikā piekļuve tika pazaudēta.

Notiek ielāde ...
Notiek ielāde ...