Орыс I2C интерфейс сипаттамасы

қазіргі заманғы тұрмыстық техника, өндірістік электроника және түрлі телекоммуникациялық жабдықтар жиі ұқсас шешімдерді табуға болады, бірақ өнім бір-бірімен іс жүзінде қосылған болуы мүмкін. Мысалы, іс жүзінде әрбір жүйе мыналарды қамтиды:

• көп жағдайда тиімді болып табылады белгілі бір «ақылды» басқару блогы, бір кристалды микропроцессор білдіреді;
• мұндай СК буфер, RAM, I / O порттары, EEPROM немесе мамандандырылған деректер түрлендіргіштер ретінде жалпы мақсаттағы бірлік;
• сандық тізбек конфигурациясы және бейне сигналдары және радио үшін ғанибет, соның ішінде нақты компоненттері.

олардың пайдалану оңтайландыру қалай?

бойынша жәрдемақы дизайнерлер мен өндірушілер өздері үшін осы Жалпы шешімдерді барынша тиімді пайдалануды қамтамасыз ету үшін, сондай-ақ пайдаланылатын схемасы түйіндер түрлі аппараттар мен жеңілдету орындау жалпы деңгейін арттыру, компания Philips ең өнімді mezhmikroskhemnoe бақылауды қамтамасыз етеді өте қарапайым екі сымды екі бағытты автобус дамыту баяндалған. Бұл автобус қамтамасыз деректерді беру I2C интерфейсі арқылы.

Бүгінгі күні өндіруші көрсеткен диапазоны 150-ден астам CMOS және I2C үйлесімді және аталған санаттағы кез келген жұмыс жүргізуге арналған биполярлық құрылғыларды қамтиды. Ол I2C интерфейс бастапқыда байланысты олар арнайы автобус пайдаланып бір-бірімен қарым-қатынас қандай да бір қиындықтар жоқ болады барлық үйлесімді құрылғыларға, ішіне орнатылған атап өткен жөн. Осы жобалық шешім қолдану арқылы цифрлық жүйелердің дамуының аясын өте тән түрлі жабдықтарды жұптастыру проблемаларды өте бірқатар шешу шықты.

негізгі артықшылықтары

Сіз UART, SPI, I2C қысқаша сипаттамасы қарап, тіпті егер сіз соңғы мынадай артықшылықтары бөлектеп болады:

• үндестіру және деректер - жұмысы үшін сіз тек екі желілерін қажет. автобуспен қосылған кез келген құрылғы, кейіннен бағдарламалық қамтамасыз ету толығымен бірегей мекен-жайы бойынша шешілуі мүмкін. кез келген уақытта, мастер-мастер таратқыштың немесе ресивер сияқты жетекші функциясын береді қарапайым қарым-қатынас бар.
• Бұл автобус соқтығысты анықтау және төрелік үшін барлық қажетті құралдар қамтамасыз ететін бірнеше иелері бар мүмкіндігін қамтамасыз етеді, жоғарғы екі немесе одан да көп бір мезгілде ақпаратты беруге бастайды жағдайда деректер жемқорлықтың алдын алуға көмектеседі. стандартты режимінде емес 100-ден астам Кбит / с жылдамдықпен ғана дәйекті сегіз-бит деректерді беруді қамтамасыз, және жылдам режимінде, шекті төрт есе ұлғайтылуы мүмкін.
• фишкалар тиімді табан басады және максималды деректер тұтастығын қамтамасыз кіріктірілген сүзгі арнайы пайдаланыңыз.
• бір автобус қосуға болады фишкалар саны барынша ғана 400 пФ оның барынша мүмкін қуаты шектеледі.

дизайнерлер үшін артықшылықтар

I2C интерфейс, сондай-ақ барлық үйлесімді фишкалар айтарлықтай қорытынды прототипі функционалдық схемасын, дамыту үдерісін жеделдету болады. Ол одан әрі жаңғырту үшін бөлме қарастырылған және автобус түрлі құрылғыларды қосу және ажырату арқылы прототипі жүйесін өзгерту арқасында осындай фишкалар мүмкіндігі қосымша электр схемасының барлық түрлерін пайдаланбай автобус тікелей қосылу атап өткен жөн.

I2C интерфейсін орнату артықшылықтары көп. сипаттамасы, атап айтқанда, сіз дизайнерлер үшін келесі артықшылықтарды көруге мүмкіндік береді:

• Блоктары функционалдық диаграммада толық фишкалар сәйкес, және, осылайша, функционалдық принципі жеткілікті жылдам көшу қамтамасыз етеді.
• шина бастапқыда арнайы чип орнатылған, өйткені автобус интерфейстерін әзірлеу қажеті жоқ, жоқ.
• Біріктірілген байланыс және құрылғылардың протоколдарын адрестеу жүйесі толығымен бағдарламалық қамтамасыз ету анықтауға мүмкіндік береді.
• қажет болған жағдайда фишкалар бірдей түрлері мүлдем әр түрлі бағдарламаларда пайдаланылуы мүмкін.
• жалпы дамыту уақыты айтарлықтай байланысты дизайнерлер өте тез жиі пайдаланылатын функционалдық блоктар, сондай-ақ барлық фишкалар түрлерімен таныс бола алады, бұл шын мәнінде азаяды.
• Қаласаңыз, қосу немесе алып тастау чипсы жүйесінен, және ол сол автобустың қосылған басқа жабдықтың көп әсер ете қоймайды мүмкін.
• жалпы бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу уақыты айтарлықтай байланысты қайта пайдаланылатын бағдарламалық қамтамасыз ету модульдер кітапханасын пайдалануға жол фактісі азайтылуы мүмкін.

Сонымен қатар, ол әр түрлі I2C интерфейсі болып табылады, кез келген авариялар мен одан әрі отладки үшін өте қарапайым диагностикалық процедурасын, айта кету керек. Сипаттамасы қажет болған жағдайда, сіз кез келген қиындық жоқ дереу мұндай жабдықтарды пайдалануға, тіпті болмашы ауытқулар бақылай аласыз және, демек, тиісті шаралар қабылдауға дейді. Сондай-ақ, айта кету дизайнерлер I2C интерфейсін пайдаланып, атап айтқанда, тасымалданатын жабдықтар мен батарея-механикаландырылған қамтамасыз жүйелерінің түрлі үшін өте тартымды болып табылады, арнайы шешімдерді, берілген болып табылады. Орыс сипаттамасы, сондай-ақ оны қолдану мынадай маңызды артықшылықтары мүмкіндік береді деп атап көрсетеді:

• Жеткілікті кез келген бұзылуы жоғары төзімділігі орын алады.
• Өте төмен тұтыну қуаты.
• Кең кернеуінің диапазоны.
• Кең температуралық аралықта.

технолог үшін артықшылықтары

Ол дизайнерлер ғана емес екенін атап кету керек, сонымен қатар технологиялық жиі өте жақында арнайы I2C интерфейсін қолдана бастады табылады. Ресей сипаттау мамандар осы санаттағы беріледі артықшылықтары, өте кең ауқымды көрсетеді:

• интерфейсі бар Стандартты екі сымды тізбекті шина олар кем контакт ұсынуға және баспа тақшаларды ретінде қымбат емес және әлдеқайда аз мөлшері бар қабылдау, аз тректерді талап етеді, яғни, фишкалар арасындағы байланысты барынша азайтуға көмектеседі.
• Толығымен интеграцияланған I2C интерфейс LCD1602 немесе қандай да бір басқа опция мекенжайы декодер, сондай-ақ басқа да сыртқы таяз логиканы қолдану қажеттігін жояды.
• Ол автобус компьютерлік құрастыру желісіне қосылған болуы мүмкін, өйткені айтарлықтай, тестілеу мен жабдықтарды кейінгі түзету тездетеді автобус, үстіне бір мезгілде жетекші бірнеше пайдалануға мүмкіндік береді.
• интерфейс VSO сол фишкалар үйлесімді болуы, SO және мамандандырылған ДИЛ-пакет айтарлықтай құрылғысы көлемі қойылатын талаптарды төмендетуі мүмкін.

Ол түрлі I2C интерфейс LCD1602 және басқалар сол пайданың тек қысқа тізімі. Сондай-ақ, үйлесімді фишкалар айтарлықтай түрлі жабдықтар опциялардың өте қарапайым құрылысты, сондай-ақ ағымдағы даму деңгейінде одан әрі қолдау үшін салыстырмалы оңай жаңартуды қамтамасыз ету үшін пайдаланылатын жүйенің икемділігін арттыруға болады. Осылайша, ол негізі ретінде белгілі бір базалық моделін пайдалана отырып, түрлі жабдықтарды тұтас отбасын дамыту мүмкін.

жабдықтың және оның функцияларын кеңейту одан әрі жаңғырту 2C интерфейсін Arduino немесе қол жетімді түгендеу кез келген басқа пайдалана чип сәйкес автобусқа стандартты байланысы арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Егер ол ROM көп мөлшерін бар басқа микроконтроллер таңдау үшін ғана жеткілікті болады, бұл жағдайда үлкен ROM, алу қажет. қажетті қабілетті толығымен ескі қалғандардың орнына, егер жаңартылған чип бастап, сіз оңай жабдыққа жаңа мүмкіндіктерді қосуға болады немесе әдеттегі ажыратуға өзінде ескірген фишкалар арқылы оның тиімділігін арттыру және одан әрі жаңа жабдықтармен, оларды ауыстыру.

ACCESS.bus

Байланысты шина екі сым сипатта, және ең тамаша платформалар біріне ACCESS.bus шешуге бағдарламалау мүмкіндігі дәл I2C интерфейсі болып табылады. Бұл шын мәнінде Техникалық сипаттама (орыс тілінде сипаттамасы бапта келтірілген), бұл құрылғы ол әлдеқайда арзан балама белсенді стандартын пайдаланатын компьютерлер үшін әр түрлі перифериялық құрылғыларды қосу үшін бұрын RS-232C интерфейсінің төрт-қосқышын пайдаланады пайдалануға мүмкіндік береді.

Техникалық сипаттамаға Кіріспе

микроконтроллерлер пайдалануға озық өтінімдерді 8-биттік бақылау үшін, бірнеше жобалау критерийлерін орнату мүмкіндігін береді:

• толық жүйесі көп жағдайда тиімді бір Микроконтроллер және басқа да қамтиды перифериялық құрылғыларды, жады және түрлі енгізу / шығару порттары, оның ішінде;
• түрлі құрылғыларды үйлестіре жалпы құны өте бір жүйесі шеңберінде барынша азайту керек;
• бақылау функцияларын тапсырылған жүйесі, жоғары жылдамдықты деректерді беру қамтамасыз ету қажеттілігі қамтамасыз етпейді;
• жалпы тиімділігі тікелей жабдыққа байланысты болады, сондай-ақ қосылу автобус табиғаты.

жүйесін дамыту үшін, жоғарыда критерийлерге толық үйлесімді, сіз I2C сериялық интерфейс пайдалануға болады, онда автобус пайдалану қажет. сериялық автобус өткізу қабілеті параллель бар болғанына қарамастан, ол аз қосылымдарды және аз байланыс чипсы талап етеді. Біз шина қосылу сымдар ғана емес қамтиды фактіні, сонымен қатар пішімдерде және жүйесі шеңберінде байланысты қамтамасыз ету үшін қажетті рәсімдерді түрлі ұмытпау керек.

бағдарламалық эмуляция I2C интерфейсін немесе шина пайдалану байланыс үшін құрылғы әр түрлі мүмкіндіктері соқтығысу, жоғалуына немесе бұғаттау ақпаратты алдын ала беретін нақты хаттама болуы тиіс. жылдам құрылғыларда баяу хабарласыңыз қабілетті болуы тиіс, және, әйтпесе барлық жақсартулар және түрлендірулер пайдаланылуы мүмкін емес, себебі бір уақытта жүйесі, қосылған жабдық тәуелді болмауы тиіс. Ол нақты орнату, ол арқылы тәртібін, белгілі бір құрылғы Қазіргі бақылау автобус және қай уақытта қамтамасыз етеді дамыту, сондай-ақ қажет. Сонымен қатар, әр түрлі тактілік жиілігі бар түрлі құрылғылар, сол автобусқа қосылған болса, онда оның синхрондау көзін анықтау қажет. Бұл тізімде AVR және кез келген басқа да үшін I2C интерфейсін тиісті осы барлық өлшемдер.

негізгі тұжырымдамасы

I2C автобус пайдаланылатын кез келген чипті технологиясын қолдай алады. Интерфейс I2C LabVIEW және ол ақпаратты беру үшін екі желілерін пайдалануды тарту ұқсас - және деректер синхрондау. Кез келген құрылғы қарамастан ол СК буферлік, микроконтроллер, жад немесе интерфейс пернетақта, және, осылайша, арнайы мақсатқа қарай, таратқыштың немесе қабылдағыштың ретінде жұмыс істей алады болып табылады ма, салдарынан бірегей мекен-жайы анықталды, осылайша қосылған Бұл жабдық арналған.

Көп жағдайларда тиімді СК буфер стандартты қабылдағыш болып табылады, және жад ғана алуға, сондай-ақ әр түрлі деректерді беру мүмкін емес. Сонымен қатар, ақпараттық қозғалатын құрылғылар процесі құл мен шебері ретінде жіктелуі мүмкін.

Бұл жағдайда, құрылғы деректерді беруді бастама шеберлік деп аталады және қадамдастыру сигналдар жасалады. Бұл жағдайда, кез келген құрылғылармен адрестеу құлдарына қатысты болып саналады.

I2C байланыс интерфейсі автобус бақылау қабілетті бірнеше жетекші, яғни, бір емес, бірнеше құрылғы оған қосыла қабілетті қамтамасыз етеді. шиналар астам бір микроконтроллер қолдана білу астам бір хост кез келген уақытта жіберуге болады деп көрсетеді. мұндай жағдай туындаған кезде пайда тәуекелдерді әлеуетті хаос жою үшін, біз I2C интерфейсін пайдаланатын мамандандырылған төрелік рәсімін, дамыған. Экспандеры және басқа да құрылғылар құрастыру I. деп аталатын ереже бойынша шинасына құрылғылардың қосылу үшін қамтамасыз

мерзімдері сигнал Generation шебері парызы болып табылады және әрбір деректерді беру кезінде өз сигнал генераторларын, және ол баяу құлын немесе соқтығысу орын басқа қожайынды «тянет» жағдайда ғана өзгертуге болады әрі.

Жалпы параметрлер

SCL, АСД ретінде және pullup резистор арқылы оң қуат көзіне қосылған екі бағытты сызықтар болып табылады. шина толығымен тегін кезде, әрбір жол жоғары позицияда тұр. автобус қосылған құрылғылардың шығу кезеңдері стандартты жылдамдығы, ал I2C интерфейс арқылы орнату I. ақпарат функцияларды қамтамасыз ете алады ашық дренажды немесе ашық коллекторы, Fast режимінде жоқ 400-ден астам Кбит / с жылдамдықпен берілетін болады болуы тиіс кемінде 100 Кбит / с. бір мезгілде автобус қосылған болуы мүмкін құрылғылардың жалпы саны, бір ғана параметр байланысты. желісі Бұл сыйымдылығы 400 пФ артық емес.

растау

Растау деректерді беру міндетті рәсім болып табылады. таратқыш растау деп тәулік бойы SDA желісін босатады, ал қорғасын, тиісті синхрондау импульс жасайды. Осыдан кейін, қабылдағыш төмен күйінде тұрақты жоғары сағат мемлекет үшін тұрақты сақтау SDA желісін қамтамасыз етуі тиіс. Бұл жағдайда, ол назарға орнатуды және ұстап қабылдау қажет.

Көп жағдайларда тиімді қабылдағыш міндетті әрбір алынған байт кейін мойындайды генерациялау керек, ал мұнда тек ерекшелік жіберу басы мекенжайы CBUS қамтиды ғана жағдайлар болып табылады. атына

құл қабылдағыш өз мекен-жайы растауды жіберу мүмкін емес болса, онда ол жоғары күйінде деректер желісін қалдыру, содан кейін фасилитатор барлық ақпаратты жіберу үзу, ол «Тоқтату» беру мүмкіндігі белгі береді қажет. мекен-жайы тексерілді, бірақ ол ұзақ әкелуі кез келген деректерді қабылдауға ұзақ уақыт бойы жетегі мүмкін емес болса, сондай-ақ жіберіп, тоқтату керек. мастер сигнал «Stop» генераторларын етіп Мұны істеу үшін, құл, келесі алды байтты растау және жай деректер желісін HIGH қалдырады емес.

экспедиторлық рәсімі болса, мастер-қабылдағыштың қамтамасыз етеді, бұл жағдайда, ол жүргізілген құл беру ұшын хабарлауы тиіс, және ол соңғы алынған байт расталған жоқ. Бұл жағдайда, құл таратқыш дереу әкелуі деректер желісі сигнал «Stop» немесе қайтадан «Бастау» сигнал қайталау шығара алады босатыңыз.

жабдықтың болуын тексеру үшін, Сіз жоғарыда фотосурет сияқты, Arduino I2C интерфейсіне арналған эскиздер стандартты мысалдар енгізу көріңіз.

төрелік сот

Қорғасын тек Тир толық босатылғаннан кейін ақпаратты экспедиторлық бастау мүмкін, бірақ екі немесе одан да көп жетекші минималды сақтау уақытта іске қосу үшін сигналды буынын жұмсауға болады. Бұл, сайып келгенде автобуста белгілі сигнал «басынан» әкеледі.

SCL-автобус жоғары күйінде дейін жұмыс төрелік автобус SDA сол сәттерді жүзеге асырылады. бір жетекші төмен, бірақ басқа да деректер желісін беруге бастайды болса - жоғары SDL мемлекеттік өзінің ұзарту жоғары мемлекет тиісті емес, өйткені, онда соңғы, одан толық ажыратылған.

төрелік жалғасы бірнеше бит бойынша жүзеге асырылуы мүмкін. Байланысты бірінші мекенжайлары беріледі фактісі, содан кейін деректер, төрелік мекен-жайы соңына дейін ұзақтығы болуы мүмкін, және ол сол құрылғыны жетекші шешілетін болады, егер бұл жағдайда, бір бөлігін және төрелік түрлі деректерді өтеді. деректер кез-келген соқтығысу жағдайда жоғалтқан жоқ, осы төрелік схемасын Себебі.

мастер жоғалтады, егер ол ақырғы байт үшін синхрондау серпін SCL шығаруға, және кіру үшін мүмкін, бұл жағдайда төрелік, жоғалған болатын.