I2C sąsaja aprašymas rusų kalba

Šiuolaikinės buitinė technika, pramoninė elektronika ir įvairių telekomunikacijų įranga galima rasti gana dažnai panašius sprendimus, bet produktas gali būti praktiškai sujungti vienas su kitu. Pavyzdžiui, beveik kiekviena sistema apima:

• tam tikras "protingas" valdymo blokas, kuris yra naudingas daugeliu atvejų reiškia viengubą kristalų mikrokompiuterį;
• bendrosios paskirties vienetų, tokių kaip LCD buferio, RAM, I / O jungtys, EEPROM arba specializuotų duomenų keitikliai;
• konkrečios sudedamosios dalys, įskaitant skaitmeninio grandinės konfigūracija ir už vaizdo signalus ir radijo gydyti.

Kaip optimizuoti jų naudojimą?

Siekiant užtikrinti kuo efektyviau panaudoti šių bendrųjų sprendimų naudai dizainerių ir pačių gamintojų, taip pat siekiant padidinti bendrą veiklos lygis įvairiais aparatais ir supaprastinimo grandinės mazgų, naudojamų, bendrovė "Philips", nustatytus siekiant sukurti labai paprastą dviejų laidų dvipusį autobusą, kuris suteikia labiausiai produktyvus mezhmikroskhemnoe kontrolę. Šis autobusas suteikia duomenų perdavimo per I2C sąsaja.

Norėdami datų gamintojo nurodyto apima daugiau nei 150 CMOS ir dvipolių prietaisų, kurie yra suderinami su I2C ir skirtas darbui elgesio nors iš išvardytų kategorijų. Reikėtų pažymėti, kad I2C sąsaja pradžių pastatė į visus suderinamus prietaisus, dėl kurių jie gali be jokių sunkumų bendrauti tarpusavyje naudojant specialų autobusą. Per šio projekto sprendimo taikymo pasirodė išspręsti nemažai problemų poravimo įvairios įrangos, kuri yra gana būdingi skaitmeninių sistemų kūrimo apimtį, skaičių.

Pagrindiniai privalumai

Net jei peržvelgsite trumpu aprašymu UART, SPI, I2C, galite atkreipti dėmesį į šiuos privalumus pastarasis:

• Už darbą, kurį reikia tik dvi eilutes - Sinchronizavimo ir duomenis. Bet koks prietaisas, kuris yra prijungtas prie autobuso, o vėliau galima spręsti programinės įrangos visiškai unikalus adresas. Bet kuriuo metu, ten yra paprastas santykiai, kurie leidžia lyderio funkciją kaip meistras-master siųstuvo ar imtuvo.
• Šis autobusas suteikia galimybę turėti kelis šeimininkai, pateikiant visus reikalingus įrankius, skirtas susidūrimo aptikimo ir arbitražo, padeda išvengti duomenų korupcija tuo atveju, jei dvi ar daugiau iš viršaus pradeda vienu metu perduoti informaciją. Standartiniu režimu suteikia tik eilės aštuonių bitų duomenų perdavimas yra ne daugiau kaip 100 kbit / s greičiu, o greito režimu, riba gali būti padidinta iki keturių kartų.
• Lustai naudoti specialų įmontuota filtro, kuri efektyviai slopina spindulių ir užtikrina maksimalų duomenų vientisumą.
• Didžiausias galimas skaičius žetonų, kad gali būti prijungtas prie vieno magistralės riboja tik jos kuo talpa 400 pF.

Privalumai dizainerių

I2C sąsaja, o taip pat visus suderinamus lustai gali žymiai pagreitinti plėtros procesą, iš funkcinio grandinės galutinio prototipą. Reikėtų pažymėti, kad dėl tokių žetonų galimybė prijungti tiesiai prie autobusų nenaudojant visus papildomų grandynų rūšių yra numatyta pirtis tobulinimui ir iš dalies keičiantis prototipą sistemos, atjungiant ir sujungiant įvairius prietaisus iš autobuso.

Yra daug privalumų, kad nustatytų I2C sąsaja. Aprašymas, visų pirma, leidžia jums matyti šiuos privalumus dizaineriai:

• Blokai, esantys funkcinės schemoje visiškai atitinka lustų, ir taip užtikrina pakankamai greitą perėjimą iš funkciniu principu.
• Nereikia kurti autobusų sąsajas, nes padanga iš pradžių integruota į specialų lustą.
• Integruota ryšių ir adresavimo protokolai prietaisų leidžia sistemai būti visiškai programinė įranga apibrėžti.
• Tie patys tipai lustai gali būti naudojami, jei reikia visiškai skirtingų programų.
• Bendras kūrimo laikas žymiai sumažėja dėl to, kad dizaineriai gali gana greitai susipažinti su dažniausiai naudojamų funkcijų blokų, taip pat visi lustai rūšių.
• Jei pageidaujate, galite pridėti arba pašalinti lustai iš sistemos, ir jis neturi daug įtakos kitai įrangai prijungti prie to paties autobusu.
• Bendras programinės įrangos kūrimas laikas gali būti žymiai sumažinta dėl to, kad ten yra leidžiama naudoti daugkartinio naudojimo programinės įrangos modulių biblioteką.

Be to, verta paminėti labai paprastą diagnostikos procedūrą už bet kokius gedimus ir toliau derinti, kuris yra kitoks I2C sąsaja. Aprašymas sako, kad jei reikia, galite be jokių sunkumų tiesiogiai sekti net nedidelius nukrypimus į tokios įrangos eksploatavimo, todėl imtis atitinkamų priemonių. Taip pat verta paminėti, yra tai, kad dizaineriai pateikė specialius sprendimus, kurie, visų pirma, yra gana patraukli nešiojamų įrenginių ir sistemų, kurios teikia baterijomis įvairovę, naudojant I2C sąsaja. rusų aprašymas taip pat atkreipia dėmesį į tai, kad jo taikymas leidžia šių svarbių privalumų:

• Pakankamai didelis atsparumas bet sutrikdymo atveju.
• Labai mažas elektros energijos sunaudojimas.
• Platus maitinimo įtampos intervalas.
• Platus temperatūrų diapazonas.

Nauda technologų

Verta paminėti, kad ne tik dizaineriai, bet ir technologija yra dažnai gana neseniai pradėjo naudoti specialų I2C sąsaja. Rusijos aprašyme rodo gana platų privalumų, kurie numatyti šios profesionalų kategorijoje:

• Standartinė dviejų laidų Serial Bus su sąsaja padeda sumažinti tarp žetonų ryšį, tai yra, jie pristato mažiau kontaktų ir reikalauja mažiau takelius, todėl spausdintos plokštės yra ne taip brangiai ir turi daug mažesnį dydį.
• Pilnai integruota I2C sąsaja LCD1602 arba kai kitas variantas pašalina būtinybę naudoti adresas dekoderis, taip pat kitą išorinį seklių logiką.
• Ji suteikia galimybę naudotis vienu metu keletą pirmaujančių ant autobusu, kuris iš esmės pagreitina bandymai ir vėliau koregavimas įrangos, nes autobusas gali būti prijungtas prie kompiuterio surinkimo linija.
• Prieinamumas suderinama su šių lustų sąsajos VSO, SO ir specializuota DIL-paketas gali žymiai sumažinti reikalavimus prie prietaiso dydžio.

Tai tik trumpas sąrašas naudos, kad skiriasi I2C sąsajos LCD1602 ir kt. Taip pat suderinamas lustai gali žymiai padidinti naudojamą sistemą pateikti labai paprasta statyti įvairios įrangos pasirinkimo, taip pat gana lengvai atnaujinti tolesnio paramos prie dabartinio išsivystymo lygio lankstumą. Taigi, tai yra įmanoma sukurti visą šeimą skirtingų įrenginių, naudojant kaip pagrindą tam tikrą bazinis modelis.

Daugiau modernizavimas įranga ir jos funkcijų išplėtimo gali būti atliekamas per standartinę prisijungimo prie autobusu atitinkančio lusto naudojant 2C sąsajos Arduino ar bet kokią kitą turimą inventorių. Jei reikalaujama gauti didesnį diską, tokiu atveju jis bus pakankamai tik pasirinkti kitą mikrovaldiklį, turintis padidintą kiekį diske. Nuo atnaujintą lustas, jei reikia, galime visiškai pakeisti senąsias, galite lengvai pridėti naujų funkcijų, įrangos arba padidinti savo bendrą našumą įprastu atjungimas jau pasenusius lustai ir toliau pakeičiant jas su naujesne technika.

ACCESS.bus

Atsižvelgiant į tai, kad padanga turi dviejų laidų pobūdį ir galimybę programuoti sprendžiant ACCESS.bus vienas iš labiausiai idealus platformų yra būtent I2C sąsaja. Specifikacija (aprašymas rusų kalba pateikiama straipsnyje), šis prietaisas daro tai daug pigiau alternatyva aktyviai naudotis anksčiau RS-232C sąsają prijungti įvairius išorinius įrenginius prie kompiuterių, naudojant standartą naudoja keturių jungtį.

Įvadas į specifikaciją

Dėl pažangių programų 8 bitų kontrolės, kurios naudoja mikrokontrolerių, suteikia galimybę įdiegti keletą projektavimo kriterijus:

• visą sistemą daugeliu atvejų naudingomis apima mikroreguliatorių ir kitų periferiniai įrenginiai, įskaitant atminties ir įvairių įvesties / išvesties uostuose;
• bendros išlaidos derinant įvairius įrenginius, turėtų būti labai sumažinta per vieną sistemą;
• sistema, kuri yra patikėta kontrolės funkcijas, nenumatytas poreikį teikti didelės spartos duomenų perdavimą;
• Bendras efektyvumas tiesiogiai priklauso nuo įrangos, taip pat dėl jungiantis autobusu pobūdžio.

Norėdami sukurti sistemą, visiškai atitinka pirmiau nurodytus kriterijus, jums reikia naudoti autobusą, kuriame turi būti naudojamas I2C nuoseklioji sąsaja. Nepaisant to, kad yra nuosekliosios magistralės pralaidumas lygiagrečios, jis reikalauja mažiau jungtis ir mažiau kontaktinius lustai. Mes neturėtume pamiršti, kad padanga apima ne tik jungiamuosius laidus, bet ir formatų ir procedūrų, reikalingų įvairių užtikrinti bendravimą sistemos viduje.

Prietaisas ryšiui, kad naudoti programinę įrangą emuliacijos I2C sąsaja arba padangą, turi turėti specialų protokolą, kuris leidžia skirtingos galimybės užbėgti už akių susidūrimo nuostolių ar blokuoti informaciją. Fast prietaisai turi turėti galimybę susisiekti su lėtai, ir tuo pačiu metu sistema neturėtų priklausyti nuo prijungtos įrangos, nes priešingu atveju visi patobulinimai ir modifikacijos negali būti naudojamas. Taip pat būtina parengti tvarką, pagal kurią tikrasis įdiegti, ypač įrenginys šiuo metu teikia kontrolės autobusu ir kiek laiko. Be to, jei skirtingi prietaisai, turintys skirtingą laikrodžio dažnis, yra prijungti prie to paties autobusu, būtina nustatyti sinchronizacijos šaltinio. Visi šie kriterijai atitinkamų I2C sąsaja AVR ir bet kuris kitas šiame sąraše.

Pagrindinės sąvokos

I2C magistralės gali palaikyti bet kokius chip naudojamos technologijos. Sąsaja I2C LabVIEW ir panašios tai susiję su dviejų linijų naudojimą informacijos perdavimas - ir duomenų sinchronizacija. Bet koks prietaisas taip prijungtas aptikti dėl unikalaus adresą, nepriklausomai nuo to, ar ji yra skystųjų kristalų buferis, mikrovaldiklio, atminties ar sąsaja klaviatūra, ir todėl gali veikti kaip siųstuvo ar imtuvo, priklausomai nuo tikslu, dėl kurio konkrečiai Ši įranga skirta.

Daugeliu atvejų naudinga skystųjų kristalų buferis yra standartinis imtuvas, ir atminties gali ne tik gauti, bet ir perduoti įvairius duomenis. Be to, informacijos perkėlimo prietaisai procesas gali būti klasifikuojami kaip vergas ir šeimininkui.

Šiuo atveju, prietaisas yra vadinamas šeimininką, kuri inicijuoja duomenų perdavimo ir sinchronizavimas signalai yra sukurtas. Šiuo atveju, nors adresuojamos įtaisai turi būti vertinamos atsižvelgiant į jo vergai.

I2C komunikacijos sąsaja numato keletą pirmaujančių, ty daugiau nei vienas įtaisas, galintis kontroliuoti autobuso sugeba prie jo prisijungti. Gebėjimas naudoti daugiau nei vieną mikrovaldiklį padangai rodo, kad daugiau nei vienas kompiuteris gali būti siunčiamas bet kuriuo metu. Norėdami pašalinti galimą chaosą, kad rizika atsiranda, kai atsiranda tokia situacija, mes sukūrėme specializuotą arbitražo procedūrą, kurią naudoja I2C sąsaja. Plėstuvai ir kiti įtaisai numatyti elektros įrenginių prijungimo prie magistralės dėl vadinamosios taisyklės surinkimo I

Karta dėl laiko signalas yra kapitonas pareiga, ir kiekvienas sukuria savo signalą duomenų perdavimo metu, ir toliau ji gali keisti tik tuo atveju, jei jis "traukia" lėto vergas ar kitą šeimininką, kai susidūrimas įvyksta.

Bendrieji nustatymai

LAT, SDA ir yra dvikrypčiai linijos, kurios yra sujungtos į teigiamą maitinimo šaltinio naudojant pullup rezistorius. Kai padanga yra visiškai nemokama, kiekviena eilutė yra aukštos padėties. Išėjimo etapai įrenginių, kurie yra prijungti prie magistralės turi būti atviro kanalizaciją arba atviro kolektoriaus funkcija, kuri gali būti teikiama per montavimo MP I2C sąsajos informaciją gali būti perduodami esant ne daugiau nei 400 kbit / s greitai režimu norma, o standartinio greičio mažiau nei 100 kbit / s. Bendras įrenginių, kuriuose gali būti vienu metu prijungti prie magistralės, priklauso tik nuo vieno parametro. Ši linija talpa yra ne didesnė kaip 400 pF.

patvirtinimas

Patvirtinimas yra privaloma procedūra, duomenų perdavimui. Švinas generuoja atitinkamą sinchronizavimo impulso, o siųstuvas spaudai SDA linija, kuri laikrodžio kaip patvirtinimo metu. Vėliau, imtuvas turi užtikrinti stabilų išlaikymas SDA liniją aukštos laikrodis valstybės stabiliai žemos valstybės. Šiuo atveju būtina atsižvelgti į setup ir palaikykite.

Daugeliu atvejų naudinga spręsti imtuvas būtinai turi generuoti pripažinti po kiekvieno gauto baitas, ir tik išimtis čia yra tik tais atvejais, kai siuntimo pradžia apima adreso CBUS.

Jei vergas imtuvas yra neįmanoma išsiųsti savo adreso patvirtinimas, būtina palikti duomenų liniją aukšto valstybės, o tada tarpininkas bus signalas išdavimo "STOP", kuris bus nutraukti visą informaciją siunčiant galimybę. Jei pašto adresas buvo patvirtintas, bet jis negali būti varoma ilgą laiką ilgiau priimti bet kokius duomenis, kurie veda taip pat turėtų būti nutrauktas siunčiant. Norėdami tai padaryti, vergas nepatvirtina kitą gautą baitą ir tiesiog palieka duomenų line aukštos, todėl, kad laivo kapitonas generuoja signalą "stop".

Jei ekspedijavimas procedūra, numatyta pagrindinio imtuvo, šiuo atveju, jis privalo pranešti apie vergų perdavimo atlikto pabaigą, ir tai nėra patvirtinta paskutinių gautą baitą. Šiuo atveju vergas siųstuvas nedelsiant išlaisvinti duomenų perdavimo linija vadovauti gali sukelti signalą "Stop" arba pakartoti signalą vėl "Start".

Norėdami patikrinti įrenginių prieinamumą, galite pabandyti įvesti standartinius pavyzdžius eskizai Arduino I2C sąsaja, kaip nuotraukoje aukščiau.

arbitražas

Švinas gali pradėti siunčiant informaciją tik po visiško išlaisvinimo padangos, bet dvi ar daugiau pirmaujanti gali praleisti starto signalo generavimą tuo trumpiau laiko. Tai galiausiai veda į tam tikrą signalo "Start" ant autobuso.

Darbas atliktas remiantis arbitražo autobusų SDA tuos momentus, kol LAT autobusu yra aukštos būklę. Jei viena iš pirmaujančių pradeda perduoti mažos duomenų perdavimo linija, bet kitas - didelis, tada pastarasis yra visiškai atjungtas nuo jo, nes SDL valstybė nėra tinkamas didesnės būklė jo pratęsimo.

Tęsinys arbitražo gali būti atliekamas keliais bitais. Atsižvelgiant į tai, kad pirmieji adresai perduodami ir tada duomenis, arbitražas gali turėti trukmė iki adreso pabaigoje, ir, jei jis bus sprendžiamas pirmaujanti tą patį įrenginį, šiuo atveju, dalyvaus ir įvairius duomenis į arbitražą. Dėl šios arbitražo schemos duomenys nėra prarasta bet susidūrimo atveju.

Jei kapitonas praranda arbitražui, tokiu atveju ji gali išduoti sinchronizavimo impulsams SCL galutiniam baitas, ir kurių buvo prarasta.