I2C interface maelezo katika Kirusi

kisasa vifaa kaya, viwanda vifaa vya umeme na vifaa mbalimbali za mawasiliano yanaweza kupatikana mara nyingi kabisa ufumbuzi sawa, lakini bidhaa inaweza karibu kushikamana na kila mmoja. Kwa mfano, karibu kila mfumo ni pamoja na yafuatayo:

• baadhi ya "smart" kitengo cha kudhibiti, ambayo ni faida katika hali nyingi inawakilisha kioo microcomputer moja;
• vitengo madhumuni kama vile LCD buffer, RAM, I / O bandari, EEPROM au maalumu converters data;
• vipengele maalum, ikiwa ni pamoja na digital mzunguko usanidi na kutibu ishara ya video na redio.

Jinsi ya kuongeza matumizi yao?

Kuhakikisha matumizi yenye ufanisi wa ufumbuzi wa haya ya jumla kwa wabunifu faida na wazalishaji wenyewe, ikiwa ni pamoja na kuongeza kiwango cha jumla ya utendaji wa vifaa mbalimbali na kurahisisha nodes mzunguko kutumika, kampuni Philips yaliyowekwa kuendeleza rahisi sana mbili waya bidirectional bus inayotoa uzalishaji zaidi mezhmikroskhemnoe kudhibiti. bus hii inatoa kuhamisha data via interface I2C.

Hadi sasa masafa yaliyotolewa na mtengenezaji pamoja na zaidi ya 150 CMOS na vifaa bipolar kwamba ni sambamba na I2C na lengo kwa ajili ya uendeshaji wa kazi katika mojawapo ya makundi enumerated. Ikumbukwe kuwa onyesho I2C ni awali kujengwa katika vifaa vyote sambamba, kutokana na ambayo wanaweza bila matatizo yoyote ya kuwasiliana na kila mmoja kwa kutumia bus maalum. Kwa njia ya maombi haya ufumbuzi kubuni imegeuka kutatua kabisa idadi ya matatizo kuoanisha vifaa mbalimbali yaani kabisa tabia ya wigo wa maendeleo ya mifumo ya digital.

faida kuu

Hata kama kuangalia maelezo mafupi ya UART, SPI, I2C, unaweza kuonyesha faida zifuatazo za mwisho:

• Kwa kazi unahitaji mistari mbili tu - usawazishaji na data. Kifaa chochote kwamba ni kushikamana na basi, unaweza hatimaye kushughulikiwa na programu kabisa kipekee anwani. Wakati wowote, kuna uhusiano rahisi, ambayo inaruhusu kazi ya kuongoza kama bwana-mkuu transmita au mpokeaji.
• bus hii inatoa uwezo wa kuwa na majeshi mbalimbali, kutoa zana zote muhimu kwa ajili mgongano kutambua na usuluhishi, husaidia kuzuia data rushwa katika tukio hilo mbili au zaidi ya juu huanza wakati huo huo kusambaza habari. Katika hali ya kiwango hutoa tu mtiririko nane-bit kuhamisha data kwa kiwango cha si zaidi ya 100 Kbit / s, na katika hali ya kufunga, kizingiti zinaweza kuongezeka mara nne.
• chips kutumia maalum kujengwa katika filter kwa ufanisi suppresses spikes na kuhakikisha kiwango cha juu data uadilifu.
• upeo iwezekanavyo idadi ya chips ambayo yanaweza kushikamana na basi moja ni mdogo tu na inawezekana uwezo wake upeo wa 400 PF.

Manufaa kwa wabunifu

I2C interface, pamoja na chips wote sambamba inaweza kwa kiasi kikubwa kuongeza kasi ya mchakato wa maendeleo, kutoka mzunguko wa kazi na mfano wake wa mwisho. Ikumbukwe kuwa kutokana na uwezekano wa chips kama kuungana moja kwa moja kwa bus bila kutumia kila aina ya circuitry ziada hutolewa nafasi ya kuwaendeleza zaidi na kubadilisha mfumo wa mfano na kujiondoa na kuunganisha vifaa mbalimbali kutoka basi.

Kuna kura ya faida kwamba kuweka interface I2C. maelezo, hasa, utapata kuona faida zifuatazo kwa wabunifu:

• Vitalu katika mchoro kazi kikamilifu uhusiano na chips, na hivyo kuhakikisha mpito kutosha haraka kutoka kanuni kazi.
• Hakuna haja ya kuendeleza interfaces basi, kwa sababu tairi ni awali jumuishi katika chipu maalum.
• Jumuishi mawasiliano na kushughulikia itifaki kifaa inaruhusu mfumo wa kuwa programu kikamilifu defined.
• aina hiyo ya chips inaweza kutumika kama ni lazima katika programu tofauti kabisa.
• jumla wakati maendeleo ni kwa kiasi kikubwa kutokana na ukweli kwamba wabunifu unaweza kwa haraka kabisa kuwa ukoo na vitalu kazi mara nyingi hutumika, pamoja na kila aina ya chips.
• Kama taka, unaweza kuongeza au kuondoa chips kutoka mfumo, na haina athari kubwa juu ya vifaa vingine kushikamana na bus moja.
• jumla wakati maendeleo ya programu inaweza kwa kiasi kikubwa kutokana na ukweli kwamba kuna inaruhusiwa kutumia maktaba ya reusable modules programu.

Aidha, ni muhimu kufahamu uchunguzi utaratibu rahisi sana kwa kushindwa yoyote na utatuzi zaidi, ambayo ni tofauti I2C interface. Maelezo anasema kuwa kama ni lazima, unaweza bila ugumu wowote mara moja kufuatilia hata kupotoka ndogo katika uendeshaji wa vifaa kama, na hivyo, kuchukua hatua mwafaka. Pia muhimu kufahamu ni kwamba wabunifu kutoa ufumbuzi maalum, ambayo, hasa, ni ya kuvutia kabisa kwa ajili ya aina ya vifaa vya portable na mifumo ya kutoa betri-powered, kwa kutumia interface I2C. katika Kirusi maelezo pia anasema kuwa matumizi yake inaruhusu zifuatazo faida muhimu:

• Kutosha juu upinzani dhidi ya usumbufu wowote hutokea.
• chini sana matumizi ya nguvu.
• Wide usambazaji voltage mbalimbali.
• mbalimbali joto.

Faida kwa teknolojia

Ni muhimu kufahamu kwamba wabunifu si tu, lakini pia teknolojia ni mara nyingi kabisa hivi karibuni ilianza kutumia kujitolea I2C interface. kwa maelezo Russian inaonyesha mbalimbali haki mbalimbali ya faida, ambayo hutolewa kwa jamii hii ya wataalamu:

• Standard mbili waya Serial basi na interface husaidia kupunguza uhusiano kati chips, yaani, wao sasa chini ya mawasiliano na inahitaji tracks wachache, na kufanya kuchapishwa bodi mzunguko si kama gharama kubwa na kuwa na ukubwa ndogo sana.
• Kikamilifu I2C interface LCD1602 au baadhi chaguo nyingine hupunguza haja ya kutumia anwani avkodare, pamoja na vingine vya nje ya kina kifupi mantiki.
• Hutoa uwezo wa kutumia wakati huo huo kadhaa ya kuongoza kwenye basi, ambayo kwa kiasi kikubwa kuchochea kasi ya kupima na baadae marekebisho ya vifaa vya, tangu basi yanaweza kushikamana na line ya kompyuta mkutano.
• Upatikanaji sambamba na chips wale wa interface VSO, SO na maalumu DIL-mfuko wanaweza kikubwa kupunguza mahitaji na ukubwa kifaa.

Ni orodha fupi ya faida ambayo mbalimbali I2C interface LCD1602 na wengine. Pia chips sambamba inaweza kwa kiasi kikubwa kuongeza mabadiliko ya mfumo wa kutumiwa kutoa ujenzi rahisi sana ya chaguzi mbalimbali vifaa, ikiwa ni pamoja na kuboresha rahisi kwa usaidizi zaidi katika ngazi ya sasa ya maendeleo. Hivyo, inawezekana kuendeleza familia nzima ya vifaa vya tofauti, kwa kutumia kama msingi fulani msingi mfano.

kisasa zaidi wa vifaa na upanuzi wa kazi zake unaweza kutekelezwa kupitia uhusiano kiwango kwa bus sambamba na Chip kutumia 2C interface Arduino au nyingine yoyote ya hesabu zilizopo. Kama ili kupata ROM zaidi, katika kesi ambayo itakuwa ni ya kutosha tu ya kuchagua microcontroller mwingine kuwa kuongezeka kiasi cha ROM. Tangu Chip updated kama ni lazima na uwezo wa yanachukua nafasi ya wale wa zamani, unaweza kwa urahisi kuongeza makala mpya kwa vifaa au kuongeza utendaji wake kwa jumla kwa kujiondoa kawaida chips tayari kizamani na zaidi kuzibadilisha na vifaa mpya zaidi.

ACCESS.bus

Kutokana na ukweli kuwa gurudumu ina mbili waya asili ya, na uwezo wa mpango kushughulikia ACCESS.bus kwa moja ya majukwaa bora zaidi ni kwa usahihi I2C interface. Vipimo (maelezo katika Kirusi ni iliyotolewa katika makala), kifaa hii inafanya kuwa rahisi sana mbadala ya kutumia kikamilifu mapema RS-232C interface kwa ajili ya kuunganisha vifaa mbalimbali kwenye kompyuta kwa kutumia kiwango inatumia minne kontakt.

Kuanzishwa kwa vipimo

Kwa ajili ya maombi ya juu ya 8-bit kudhibiti, ambayo kutumia microcontroller, inatoa uwezo wa kufunga vigezo kadhaa kubuni:

• mfumo kamili katika hali nyingi faida ni pamoja na microcontroller na nyingine peripherals, ikiwa ni pamoja na kumbukumbu na bandari mbalimbali pembejeo / pato;
• gharama ya jumla ya kuchanganya vifaa mbalimbali yanapaswa kupunguzwa sana katika mfumo wa moja;
• mfumo ambao ni waliokabidhiwa na kazi ya kudhibiti, haitoi kwa haja ya kutoa data maambukizi kasi;
• ufanisi wa jumla ya moja kwa moja inategemea vifaa, ikiwa ni pamoja na hali ya mabasi kuunganisha.

Kuendeleza mfumo, inatimiza vigezo hapo juu, unahitaji kutumia bus ambayo I2C Serial interface ya kutumika. Licha ya ukweli kwamba kuna Serial basi kipimo data sambamba, inahitaji uhusiano chache na kidogo chips ya anwani. Tusisahau ukweli kwamba gurudumu hii sio tu waya kuunganisha, lakini pia aina ya muundo na taratibu muhimu ili kuhakikisha mawasiliano ndani ya mfumo.

Kifaa kwa ajili ya mawasiliano ya kwamba matumizi ya programu wivu I2C interface au tairi lazima itifaki maalum ambayo inaruhusu uwezekano tofauti preempt mgongano, kupoteza au kuzuia habari. Katika vifaa haraka lazima waweze kuwasiliana polepole, na wakati huo huo mfumo lazima hutegemea vifaa vya umeme, kama vinginevyo kila maboresho na mabadiliko yanaweza kutumika. Pia ni muhimu ili kuendeleza utaratibu ambao halisi kufunga, kifaa maalum sasa hutoa udhibiti wa basi na kwa muda gani. Aidha, kama vifaa mbalimbali kuwa tofauti saa marudio, ni kushikamana na basi huo, ni muhimu kujua chanzo cha usawazishaji yake. Yote vigezo hivi sambamba I2C interface kwa AVR na nyingine yoyote ya juu ya orodha hii.

dhana ya msingi

I2C basi inaweza kusaidia teknolojia yoyote Chip kutumika. Interface I2C LabVIEW na sawa hivyo kuhusisha matumizi ya mistari mbili kwa ajili ya uhamisho wa habari - na usawazishaji data. Kifaa chochote kushikamana na hivyo wanaona kutokana na anwani ya kipekee, bila kujali kama ni LCD buffer, amani, kumbukumbu au interface keyboard, na hivyo unaweza kufanya kazi kama transmitter au mpokeaji, kulingana na kusudi ambayo hasa vifaa hizi ilivyokusudiwa.

Katika hali nyingi faida LCD buffer ni kiwango receiver, na kumbukumbu inaweza tu kupokea lakini pia kupitisha data mbalimbali. Aidha, mchakato wa kuhamia vifaa habari inaweza kuwa classified kama mtumwa na bwana.

Katika hali hii, kifaa inaitwa bwana ambayo huanzisha maambukizi data na kusawazisha ishara ni yanayotokana. Katika hali hii, vifaa vyovyote addressable itakuwa kuchukuliwa kuhusiana na watumwa wake.

I2C mawasiliano interface hutoa kwa kadhaa kuongoza, yaani, kifaa zaidi ya moja na uwezo wa kudhibiti ya basi ni uwezo wa kuungana kwa hiyo. uwezo wa kutumia microcontroller zaidi ya moja gurudumu inaonyesha kuwa jeshi zaidi ya moja inaweza kutuma kwa wakati wowote. Kuondokana machafuko uwezekano kuwa hatari kutokea wakati hali hiyo inatokana, sisi maendeleo maalumu usuluhishi utaratibu, ambayo inatumia interface I2C. Vipanua na vifaa vingine kutoa kwa uhusiano wa vifaa na basi utawala kinachojulikana wa baraza I.

Kizazi cha majira signal wajibu wa bwana, na kila inazalisha ishara yake mwenyewe wakati wa kuhamisha data, na kuendeleza kuwa kinaweza kubadilisha tu katika tukio kwamba "pulls" mtumwa kupunguza kasi au bwana nyingine wakati mgongano hutokea.

mipangilio ya kawaida

Kama SCL, SDA na ni mistari bidirectional ambayo imeunganishwa kwenye chanya chanzo cha umeme kwa njia ya pullup resistor. Wakati gurudumu ni bure kabisa, kila mstari ni katika nafasi ya juu. hatua pato la vifaa ambavyo ni kushikamana na basi lazima uwe na wazi na unyevu au wazi mtoza kazi ambayo inaweza kutolewa kwa njia ya mounting IM I2C interface taarifa zinaweza kuambukizwa kwa kiwango cha si zaidi ya 400 Kbit / s katika hali ya haraka, wakati katika kasi ya kiwango chini ya 100 Kbit / s. jumla ya idadi ya vifaa ambayo yanaweza wakati huo huo kushikamana na basi, inategemea tu na parameter moja. Uwezo huu wa mstari ni si zaidi ya 400 PF.

uthibitisho

Uthibitisho ni utaratibu lazima katika uhamisho data. Kiongozi inazalisha sambamba usawazishaji mapigo, wakati transmita inatoa line SDA wakati kuwa saa kama uthibitisho. Baada ya hapo, mpokeaji lazima uhakikishe imara retention SDA line kwa hali ya juu ya saa stably katika hali ya chini. Katika hali hii, ni muhimu kuzingatia kuanzisha na kushikilia.

Katika hali nyingi faida kushughulikiwa mpokeaji lazima lazima kuzalisha kukiri baada ya kila Byte kupokea, na ubaguzi tu hapa ni tu hali ambazo mwa kutuma pamoja anwani CBUS.

Kama mtumwa mpokeaji haiwezekani kupeleka uthibitisho wa anwani yake ya, ni muhimu kuondoka line data katika hali ya juu, na kisha mwezeshaji itakuwa ishara ya uwezekano wa kutoa "sitisha", jambo ambalo litasababisha kutuma habari zote. Kama anwani umethibitishwa, lakini haiwezi inaendeshwa kwa muda mrefu tena kukubali taarifa zozote kusababisha lazima pia kuwa na kuingiliwa na kutuma. Ili kufanya hivyo, Mtumwa hana kuthibitisha ya kupokea Byte na tu majani line data HIGH, ili bwana inazalisha ishara "Stop".

Kama utaratibu usambazaji, kutoa kwa bwana-receiver, katika kesi hii, lazima meddela mwa maambukizi mtumwa uliofanywa, na si kuthibitishwa na byte mwisho kupokelewa. Katika hali hii, mtumwa transmita mara moja kutolewa line data kuongoza inaweza kuzalisha ishara "Acha" au kurudia ishara tena "Start".

Kuangalia upatikanaji wa vifaa, unaweza kujaribu kuingia mifano kiwango wa michoro kwa interface Arduino I2C, kama katika picha hapo juu.

usuluhishi

Kiongozi anaweza kuanza habari usambazaji tu baada ya ukombozi kamili ya gurudumu, lakini mbili au zaidi inayoongoza wanaweza kutumia kizazi cha mwanzo ishara katika kiwango cha chini retention wakati. Hii hatimaye inaongoza kwa uhakika ishara "kuanza" juu ya basi.

Kazi kufanyika juu ya usuluhishi wa basi SDA zile nyakati mpaka SCL-bus iko katika hali ya juu. Kama moja ya kuongoza huanza kusambaza line data ya chini, lakini wengine - ya juu, basi mwisho ni kabisa disconnected kutoka humo, kwa sababu ya hali ya SDL si sahihi juu ya hali ya ugani yake.

Muendelezo wa usuluhishi unaweza kufanywa juu ya bits kadhaa. Kutokana na ukweli kuwa anwani za kwanza ni zinaa na kisha data, usuluhishi inaweza kuwa na muda hadi mwisho wa mahali, na kama itakuwa kushughulikiwa na uongozi kifaa hicho kimoja, katika kesi hii, watashiriki na data mbalimbali katika usuluhishi. Kwa sababu ya usuluhishi hii data mpango si waliopotea katika tukio la mgongano wowote.

Kama bwana kupoteza usuluhishi, katika kesi ambayo inaweza kutoa usawazishaji kunde SCL kwa byte mwisho, na ambayo kufikia umepotea.