I2C popis rozhraní v ruštině

Moderní spotřebiče, průmyslové elektroniky a různých telekomunikačních zařízení lze nalézt poměrně často podobná řešení, ale produkt může být v podstatě vzájemně propojeny. Například, prakticky každý systém zahrnuje následující:

• určité „inteligentní“ řídicí jednotka, což je výhodné ve většině případů představuje monokrystal mikropočítač;
• pro obecné použití, jako jsou jednotky LCD vyrovnávací paměti, paměti RAM, I / O portů, EEPROM nebo specializované převodníky dat;
• specifických komponentů, včetně digitálního uspořádání obvodu a léčbu pro obrazové signály a rádio.

Jak optimalizovat jejich využití?

Aby bylo zajištěno co nejefektivnější využití těchto obecných řešení pro návrháře dávek a samotnými producenty, jakož i ke zvýšení celkové úrovně výkonnosti různých přístrojů a zjednodušování obvodových uzlů používaných společnost Philips vyrazil vyvinout velmi jednoduchý dvouvodičového obousměrný autobus, který poskytuje nejproduktivnější kontrolu mezhmikroskhemnoe. Tento autobus zajišťuje přenos dat přes rozhraní I2C.

Pro časové období stanoveném výrobcem obsahuje více než 150 CMOS a bipolární zařízení, která jsou kompatibilní s I2C a určené pro provádění prací v některé z vyjmenovaných kategorií. Je třeba poznamenat, že I2C rozhraní byl původně postaven do všech kompatibilních zařízení, v důsledku čehož se dá bez problémů komunikovat mezi sebou navzájem pomocí speciálního autobusu. Uplatňováním tohoto konstrukčního řešení se ukázalo řešit celou řadu problémů Párování různých zařízení, které je zcela charakteristické pro oblast působnosti vývoj digitálních systémů.

Hlavními výhodami

Dokonce i když se podíváte na stručným popisem UART, SPI, I2C, můžete zvýraznit následující výhody těchto subjektů:

• Pro práci je potřeba pouze dvě linky - synchronizace a data. Jakékoli zařízení, které je připojeno na sběrnici, může být následně řešeny pomocí softwaru zcela unikátní adresa. V každém okamžiku, je jednoduchý vztah, který umožňuje vedoucí funkci jako master-master vysílači nebo přijímači.
• Tento autobus poskytuje možnost mít více počítačů, které poskytují všechny potřebné nástroje pro detekci kolizí a arbitráž, pomáhá předcházet poškození dat v případě, že dvě nebo více z vrcholu začíná současně přenášet informace. Ve standardním režimu poskytuje pouze sekvenční osmibitový přenos dat rychlostí ne větší než 100 kbit / s, a v rychlém režimu, může být prahová hodnota zvýšena až čtyřikrát.
• Čipy použít speciální zabudovaný ve filtru, které účinně potlačuje hroty a zajišťuje maximální integritu dat.
• Maximální možný počet čipů, které mohou být připojeny k jedné sběrnici je omezen pouze maximální možné kapacity 400 pF.

Výhody pro projektanty

I2C rozhraní, stejně jako všechny kompatibilní čipy mohou výrazně urychlit proces vývoje, z funkčního okruhu k jeho finální prototyp. Je třeba poznamenat, že vzhledem k možnosti vzniku takových čipů připojit přímo ke sběrnici bez použití všechny druhy dalších obvodů je prostor pro další modernizaci a úpravy prototyp systém odpojení a připojení různých zařízení z autobusu.

Existuje spousta výhod, které dělají I2C rozhraní. Popis, zejména umožňuje vidět následující výhody pro designéry:

• Bloky v funkčním schématu plně odpovídají čipy, a tak zajišťuje dostatečně rychlý přechod od funkčního principu.
• Není potřeba vyvinout autobusové rozhraní, protože je pneumatika původně integrován do speciálního čipu.
• Integrovaná komunikace a adresování protokoly zařízení umožňuje, aby byl systém plně softwarově definovaný.
• Stejné typy čipů mohou být použity v případě potřeby ve zcela odlišných aplikacích.
• Celkový čas potřebný pro vývoj je významně snížena v důsledku skutečnosti, že návrháři mohou poměrně rychle seznámit se s nejčastěji používanými funkčních bloků, stejně jako všechny druhy čipů.
• V případě potřeby můžete přidávat nebo odebírat čipy ze systému, a to nebude mít velký vliv na jiné zařízení připojené ke stejné sběrnici.
• Celkový čas potřebný pro vývoj software může být výrazně zkrácena vzhledem k tomu, že je povoleno používat knihovnu opakovaně použitelných softwarových modulů.

Kromě toho stojí za zmínku, je extrémně jednoduchý diagnostického postupu za případné selhání a další ladění, který je odlišný I2C rozhraní. Popis říká, že pokud je to nutné, můžete bez problémů ihned sledovat i malé odchylky v provozu takového zařízení, a tudíž přijmout vhodná opatření. Stojí za zmínku, je také to, že návrháři mají za předpokladu, speciální řešení, které zejména jsou velmi atraktivní pro celou řadu přenosných zařízení a systémů, které poskytují baterie napájený pomocí I2C rozhraní. v ruštině Popis také poukazuje na to, že jeho aplikace umožňuje v těchto důležitých výhod:

• Dostatečně vysoká odolnost vůči jakékoliv rušení dochází.
• Extrémně nízká spotřeba energie.
• Široký rozsah napájecího napětí.
• Široký rozsah teplot.

Výhody pro technology

Stojí za zmínku, že nejen designéři, ale také technologie je často poměrně nedávno začala používat speciální rozhraní I2C. ruské popisu označuje poměrně široká škála výhod, které jsou poskytovány na tuto kategorii profesionálů:

• Standardní dvouvodičové sériové sběrnice s rozhraním pomáhá minimalizovat propojení mezi čipy, to znamená, že prezentovat menší kontakt a vyžaduje méně skladeb, takže desky s plošnými spoji nejsou tak drahé a mají mnohem menší velikost.
• Plně integrované rozhraní I2C LCD1602 nebo nějaká jiná volba eliminuje nutnost používat adresový dekodér, stejně jako další externí mělké logiku.
• To poskytuje možnost používat současně několik vede na autobus, který podstatně urychluje testování a následné seřízení zařízení, protože sběrnice může být připojen k montážní lince počítače.
• Dostupnost kompatibilní s těmito čipy v rozhraní VSO, SO a specializované DIL-package může výrazně snížit požadavky na velikost zařízení.

To je jen krátký seznam výhod, které liší I2C rozhraní LCD1602 a další. Také kompatibilní s čipy mohou výrazně zvýšit flexibilitu systému používaného k poskytnutí extrémně jednoduchou konstrukci různých výbavy, stejně jako relativně snadný upgrade pro další podporu na současné úrovni vývoje. Je tedy možné vytvořit celou rodinu různých zařízení, přičemž jako základ určité základní model.

Další modernizace zařízení a rozšíření jeho funkce může být provedena pomocí standardní připojení na sběrnici, odpovídající čipu pomocí 2C rozhraní Arduino nebo jiného dostupného inventáře. Pokud je to nutné pro získání větší ROM, v kterémžto případě bude stačit pouze vybrat jiný mikrokontrolér, který má zvýšené množství ROM. Vzhledem k tomu, aktualizované čipu v případě potřeby schopen zcela nahradit ty staré, můžete snadno přidávat nové funkce zařízení nebo zvýšit jeho celkový výkon běžným odpojení již zastaralé čipy a dále jejich nahrazení novější zařízení.

ACCESS.bus

Vzhledem k tomu, že pneumatika má dvouvodičového povahu, a schopnost programovat řešení ACCESS.bus pro jeden z nejvíce ideální platformy je právě I2C rozhraní. Specifikace (popis v ruštině je uveden v tomto článku), tento přístroj dělá to mnohem levnější alternativa k aktivně využívat starší RS-232C rozhraní pro připojení různých periferií k počítačům s použitím standardního používá čtyři-konektor.

Úvod do specifikace

Pro pokročilé aplikace 8-bit kontroly, které využívají mikroprocesory, poskytuje možnost instalovat několik konstrukčních kritérií:

• Celý systém je ve většině případů výhodné zahrnuje mikrořadič a další periferní zařízení, včetně paměti a různých vstupních / výstupních portů;
• celkové náklady na kombinování různých zařízení by měly být extrémně minimalizován v rámci jednoho systému;
• systém, který je pověřen řídicích funkcí, nestanoví, že je třeba poskytnout vysokorychlostní přenos dat;
• Celková účinnost je přímo závislá na zařízení, stejně jako povaze spojovací sběrnice.

Vyvinout systém, plně v souladu s výše uvedeným kritériím, je nutné použít autobus, ve kterém sériové rozhraní I2C, který bude použit. Navzdory skutečnosti, že je sériová sběrnice šířky pásma paralelně, to vyžaduje méně spojů a méně kontaktní čipy. Neměli bychom zapomínat na skutečnost, že pneumatika zahrnuje nejen přívodní vodiče, ale také celou řadu formátů a postupů potřebných pro zajištění komunikace v rámci systému.

Zařízení pro komunikaci, která používají rozhraní I2C softwarovou emulaci nebo pneumatiky musí mít zvláštní protokol, který umožňuje různé možnosti bránilo kolizi, ztrátě nebo blokování informací. V rychle se zařízení musí mít možnost kontaktovat pomalý, a zároveň systém by neměl záviset na připojeném zařízení, protože nemůže být použit jinak, jsou všechny úpravy a modifikace. Je také nutné vyvinout postup, kterým skutečná instalaci, konkrétní zařízení je v současné době poskytuje řídicí sběrnici a v jakém čase. Kromě toho, v případě, že různá zařízení mají různé taktovací frekvenci, jsou připojeny ke stejné sběrnici, je nutné určit příčinu jeho synchronizace. Všechny tyto kritérií odpovídajících I2C rozhraní pro AVR a jakýkoli jiný na tomto seznamu.

Základní koncept

I2C sběrnice může podporovat jakýkoli čipové technologie použita. Rozhraní I2C LabVIEW a podobné to vyžadovat použití dvou linek pro přenos informací - a synchronizaci dat. Každé zařízení připojeno tak detekovány díky unikátní adresu, bez ohledu na to, zda se jedná o LCD pufr, mikrokontrolér, paměti nebo rozhraní klávesnice, a tak mohou fungovat jako vysílač nebo přijímač, v závislosti na účelu, pro který se specificky toto zařízení je určeno.

Ve většině případů je výhodné, LCD vyrovnávací paměť je standardní přijímače a paměti může nejen přijímat, ale také vysílat různá data. Kromě toho, proces přechodu informační zařízení mohou být klasifikovány jako podřízený a master.

V tomto případě, je zařízení se nazývá master, který iniciuje přenos dat a synchronizační signály jsou generovány. V tomto případě musí být všechny adresovatelné zařízení posuzovat ve vztahu ke svým otrokům.

I2C komunikační rozhraní zajišťuje několik předních, tedy více než jedno zařízení schopné řízení autobusu je schopen se k němu připojit. Schopnost používat více než jeden mikrořadič na pneumatice uvádí, že více než jeden hostitel je možné zaslat v daném okamžiku. Eliminovat potenciální chaos, který riskuje dojít, pokud taková situace nastane, jsme vyvinuli speciální arbitrážní postup, který používá rozhraní I2C. Expandéry a další zařízení umožňují připojení přístrojů na sběrnici o takzvané pravidlo montážní I.

Generování časovacího signálu je povinností pána a každý vytváří svůj vlastní signál během přenosu dat, a dále se může změnit pouze v případě, že „táhne“ k pomalému otrok nebo jiného pána, když dojde ke kolizi.

Obecná nastavení

Jako SCL, SDA a jsou obousměrné vedení, které jsou připojeny ke kladnému napájecímu zdroji pomocí PullUp. Když je zcela bez pneumatiky, každý řádek je ve vysoké poloze. Výstupní fáze zařízení, které jsou připojeny na sběrnici musí mít otevřené kanalizace nebo otevřený kolektor, který může poskytovat funkce instalace I. Informace přes I2C rozhraní mohou být přenášeny rychlostí nejvýše 400 kbit / s v rychlém režimu, zatímco standardní rychlost méně než 100 kbit / s. Celkový počet zařízení, která mohou být současně připojených ke sběrnici, záleží jen na jednom parametru. Tato kapacita linky není větší než 400 pF.

potvrzení

Potvrzení je povinný postup při přenosu dat. Olovo generuje odpovídající synchronizačního impulzu, zatímco vysílač uvolní SDA linky v průběhu této hodiny jako potvrzení. Poté přijímač musí zajistit stabilní uchovávání SDA linky pro vysoké taktovací stavu stabilně v nízkém stavu. V tomto případě je třeba vzít v úvahu nastavení a držet.

Ve většině případů musí být výhodné řešit přijímač nutně vygeneruje uznat po každé obdržené byte, a jedinou výjimkou jsou zde jen ty situace, kdy na začátku odeslání obsahuje adresy CBU.

V případě, že otrok přijímač není možné poslat potvrzení o vlastní adresu, je nutné ponechat datovou linku ve vysokém stavu, a pak moderátor bude signalizovat možnost vydávat „stop“, která bude přerušení zasílání veškerých informací. Pokud byla adresa ověřena, ale to nemůže být poháněn po dlouhou dobu již žádná data, která vedou by měly být rovněž přerušena vysláním přijmout. K tomu, otrok nepotvrdí další obdržené byte a právě opouští datové linky vysoko, takže master generuje signál „stop“.

Je-li pro přesměrování postup, stanovit hlavní přijímač, v tomto případě se musí oznámit konec přenosu podřízeného uskutečňuje, a to není potvrzeno poslední přijaté byte. V tomto případě je otrok vysílač okamžitě uvolní datovou linku vést mohou produkovat signál „Stop“ nebo opakovat signál znovu „Start“.

Chcete-li zjistit dostupnost zařízení, můžete se pokusit zadat standardní příklady skic pro rozhraní Arduino I2C, jak je na fotografii výše.

arbitráž

Olovo může zahájit předávání informací až po úplném osvobození pneumatiky, ale dvou nebo více předním mohou strávit generování startovní signál při minimálním retenčním čase. To nakonec vede k určitým signálem „start“ na sběrnici.

Práce provádí na arbitráž sběrnice SDA ty chvíle, dokud SCL-bus je v horním stavu. Jestliže jeden z předních začne vysílat nízké datové linky, ale ten druhý - vysoká, pak je tato zcela odpojen od něj, protože stav SDL není vhodná vyšší stav jeho prodloužení.

Pokračování rozhodčího řízení může být provedena na několika bitech. Vzhledem k tomu, že první adresy jsou přenášeny a následně údaje, rozhodčí může mít délku až do konce adresy, a pokud se bude zabývat tím, že vede stejný přístroj, v tomto případě, se zúčastní i různá data v arbitráži. Kvůli této arbitráži dat systém neztratí v případě jakékoli kolize.

Jestliže velitel ztrácí arbitráž, v takovém případě se může vydat synchronizační impulsy SCL pro koncového bajtu, a pro které je přístup byl ztracen.