I2C Ndërfaqja për përshkrimin në rusisht

pajisje moderne shtëpiake, elektronikë industriale dhe pajisje të ndryshme të telekomunikacionit mund të gjenden mjaft shpesh zgjidhje të ngjashme, por produkti mund të jetë i lidhur virtualisht me njëri-tjetrin. Për shembull, pothuajse çdo sistem përfshin në vijim:

• caktuar "zgjuar" njësia e kontrollit, e cila është e dobishme në shumicën e rasteve paraqet një mikrokoordinator vetme kristal;
• njësitë qëllim të përgjithshëm të tilla si një tampon LCD, RAM, I / O porte, EEPROM ose specializuara konvertues dhënave;
• komponente të veçanta, duke përfshirë konfigurimit dixhitale qark dhe një trajtojnë për sinjalet video dhe radio.

Si për të optimizuar përdorimin e tyre?

Për të siguruar përdorimin më efikas të këtyre zgjidhjeve të përgjithshme për designers përfitimit dhe vetë prodhuesit, si dhe për të rritur nivelin e përgjithshëm të performancës së aparateve të ndryshme dhe thjeshtimin e nyjeve qark të përdorura, kompania Philips përcaktuar për të zhvilluar një dy-teli autobus shumë të thjeshtë bidirectional që ofron kontroll më produktiv mezhmikroskhemnoe. Ky autobus ofron një transferimit të të dhënave nëpërmjet ndërfaqes I2C.

Në datën e intervalit të specifikuar nga prodhuesi përfshin më shumë se 150 CMOS dhe pajisje bipolare që janë të pajtueshme me I2C dhe të destinuara për kryerjen e punës në ndonjë prej kategorive të renditura. Duhet të theksohet se interface I2C është ndërtuar fillimisht në të gjitha pajisje të pajtueshme, për shkak të cilat ata mund të pa asnjë vështirësi për të komunikuar me njëri-tjetrin duke përdorur një autobus të veçantë. Përmes aplikimit të kësaj zgjidhje të projektimit ka dalur për të zgjidhur një numër mjaft i problemeve Çiftimi i pajisjeve të ndryshme që është mjaft karakteristike e fushës së zhvillimit të sistemeve dixhitale.

Përparësitë kryesore

Edhe në qoftë se ju shikoni në një përshkrim të shkurtër të UART, SPI, I2C, ju mund të nxjerrë në pah avantazhet e mëposhtme të këtij të fundit:

• Për punën që ju duhet vetëm dy rreshta - sinkronizimi dhe të dhënave. Çdo pajisje që është e lidhur me një autobus, më pas mund të adresohen nga software plotësisht adresë unike. Në çdo kohë, ekziston një marrëdhënie e thjeshtë, e cila lejon funksionin kryesor si master-mjeshtri transmetues ose marrës.
• Ky autobus ofron mundësinë që të ketë ushtrive të shumta, duke siguruar të gjitha mjetet e nevojshme për zbulimin përplasje dhe arbitrazhit, ndihmon në parandalimin e korrupsionit të dhënave në rast se dy ose më shumë të lartë fillon të njëjtën kohë të përcjellë informacion. Në mënyrë standarde ofron vetëm vazhdues tetë-bit transferimit të të dhënave në një normë prej jo më shumë se 100 kbit / s, dhe në mënyrë të shpejtë, pragu mund të rritet për katër herë.
• Patate të skuqura përdorni një të veçantë ndërtuar në filtër që në mënyrë efektive suppresses spikes dhe siguron integritetin maksimal të dhënave.
• Numri maksimal i mundshëm i patate të skuqura që mund të jetë i lidhur me një autobus është i kufizuar vetëm me kapacitetin e saj maksimal të mundshëm prej 400 PF.

Avantazhet për designers

ndërfaqe I2C, si dhe të gjitha patate të skuqura compatible mund të konsiderueshme të përshpejtojë procesin e zhvillimit, nga qark funksionale në prototipin e saj përfundimtar. Duhet të theksohet se për shkak të mundësia e patate të skuqura të tilla të lidhur direkt me autobus pa përdorur të gjitha llojet e circuitry shtesë është dhënë hapësirë për përmirësimin e mëtejshëm dhe të modifikuar një sistem prototip duke shkeputur dhe lidh pajisje të ndryshme nga autobus.

Ka shumë avantazhe që përcaktojnë interface I2C. Përshkrimi, në mënyrë të veçantë, ju lejon për të parë përparësitë e mëposhtme për designers:

• Blocks në diagramin funksionale plotësisht korrespondojnë me patate të skuqura, dhe kështu siguron një tranzicion mjaft të shpejtë nga një parim funksional.
• Nuk ka nevojë për të zhvilluar ndërfaqe autobus, sepse Tiro është i integruar fillimisht në një çip të veçantë.
• komunikimi i integruar dhe protokollet adresimin e pajisjeve lejon që sistemi të jetë plotësisht software përcaktuar.
• Të njëjtat lloje të patate të skuqura mund të përdoret nëse është e nevojshme në aplikime krejtësisht të ndryshme.
• Koha totale Zhvillimi është reduktuar në mënyrë të konsiderueshme për shkak të faktit se designers mund shumë shpejt të bëhet i njohur me blloqe funksion të përdorura më shpesh, si dhe të gjitha llojet e patate të skuqura.
• Nëse e dëshiruar, ju mund të shtoni ose hiqni patate të skuqura nga sistemi, dhe kjo nuk ka shumë ndikim në pajisje të tjera të lidhura me të njëjtin autobus.
• Koha totale Zhvillimi software mund të reduktohet në mënyrë të konsiderueshme për shkak të faktit se nuk është e lejuar për të përdorur një bibliotekë e moduleve software reusable.

Përveç kësaj, ia vlen të përmendet një procedurë shumë e thjeshtë diagnostike për çdo dështimet dhe debugging të mëtejshëm, që është i ndryshëm ndërfaqe I2C. Përshkrimi thotë se nëse është e nevojshme, ju mund të pa ndonjë vështirësi menjëherë ndjekur edhe devijime të vogla në funksionimin e pajisjeve të tilla dhe, rrjedhimisht, të marrin masat e duhura. Gjithashtu vlen të përmendet është se designers kanë dhënë zgjidhje të veçanta, të cilat, në mënyrë të veçantë, janë mjaft tërheqëse për një shumëllojshmëri të pajisjeve portative dhe sistemeve që ofrojnë bateri-powered, duke përdorur ndërfaqen I2C. në rusisht Përshkrimi gjithashtu vë në dukje se zbatimi i saj lejon për përparësitë e mëposhtme të rëndësishme:

• rezistencë mjaft të lartë për çdo shqetësim ndodh.
• Konsumi jashtëzakonisht të ulët të energjisë.
• Gamë të gjerë të tensionit të furnizimit.
• Një gamë të gjerë të temperaturës.

Përfitimet për Teknologë

Vlen të përmendet se jo vetëm designers, por edhe teknologjia është shpesh mjaft kohët e fundit ka filluar të përdorë një ndërfaqe dedikuar I2C. të përshkrimit ruse tregon një gamë mjaft të gjerë të avantazheve, të cilat janë të ofruara në këtë kategori profesionistësh:

• Standard dy-tela autobus serial me ndërfaqe ndihmon për të minimizuar lidhjen midis patate të skuqura, që është, ata paraqesin më pak kontakte dhe kërkon më pak gjurmët, duke e bërë bordet qark të shtypura nuk janë aq të shtrenjta dhe kanë një madhësi shumë më të vogël.
• Integruar plotësisht LCD1602 ndërfaqe I2C apo ndonjë opsion tjetër eliminon nevojën për të përdorur decoder adresave, si dhe logjikë tjetër të jashtëm të cekët.
• Ajo ofron mundësinë për të përdorur të njëjtën kohë disa udhëheqës mbi një autobus, i cili në thelb përshpejton testimin dhe rregullimin e mëvonshme të pajisjeve, pasi autobusi mund të jetë i lidhur me një linjë kuvendit kompjuter.
• Disponueshmëria përputhje me ato patate të skuqura në ndërfaqe VSO, SO dhe i specializuar DIL-paketë mund të reduktojnë ndjeshëm kërkesat për madhësinë e pajisjes.

Kjo është vetëm një listë të shkurtër të përfitimeve që ndryshe I2C interfejsit LCD1602 dhe të tjerët. Gjithashtu patate të skuqura compatible mund të rritet ndjeshëm fleksibilitetin e sistemit që përdoret për të siguruar një ndërtim tejet të thjeshtë të opsioneve të ndryshme të pajisjeve, si dhe një përmirësim relativisht të lehtë për mbështetje të mëtejshme në nivelin aktual të zhvillimit. Kështu, është e mundur për të zhvilluar një familje të tërë të pajisjeve të ndryshme, duke përdorur si bazë një model të caktuar bazë.

modernizimi i mëtejshëm i pajisjeve dhe zgjerimin e funksioneve të saj mund të kryhet nëpërmjet një lidhje standarde në autobus korrespondon me chip duke përdorur 2C ndërfaqes Arduino apo ndonjë tjetër e inventarit në dispozicion. Nëse kërkohet për të marrë ROM më të madh, në të cilin rast ajo do të jetë e mjaftueshme vetëm për të zgjedhur një microcontroller që ka një sasi në rritje të ROM. Që chip updated nëse është e nevojshme në gjendje për të zëvendësuar plotësisht të vjetrat, ju lehtë mund të shtoni veçori të reja të pajisjeve ose për të rritur performancën e saj të përgjithshëm nga një shkeputur konvencionale patate të skuqura tashmë të vjetëruara dhe më tej zëvendësimin e tyre me pajisje të reja.

ACCESS.bus

Për shkak të faktit se Tiro ka një natyrë dy-tela të, dhe aftësinë për të programuar adresimin ACCESS.bus për një nga platformat më ideale është pikërisht ndërfaqe I2C. Specifikim (përshkrim në gjuhën ruse është paraqitur në artikull), kjo pajisje e bën atë një alternativë shumë më të lirë për të përdorur në mënyrë aktive më parë ndërfaqe RS-232C për lidhjen periferikësh të ndryshme në kompjuter duke përdorur një standard të përdor një katër-lidhës.

Hyrje në specifikimit

Për aplikacioneve të avancuara të kontrollit të 8-bit, të cilat i përdorin mikrokontrolluesit, ofron mundësinë për të instaluar disa kritere të projektimit:

• sistem të plotë në shumicën e rasteve i favorshëm përfshin një microcontroller dhe të tjera periferike, duke përfshirë kujtesën dhe porte të ndryshme input / output;
• Kostoja totale e kombinuar pajisje të ndryshme duhet të minimizohet jashtëzakonisht brenda një sistemi të vetëm;
• një sistem që i është besuar me funksione të kontrollit, nuk parashikon nevojën për të siguruar transmetimin e të dhënave me shpejtësi të lartë;
• efikasiteti i përgjithshëm drejtpërdrejt varet nga pajisjet, si dhe natyrën e autobusit që lidh.

Për të zhvilluar sistemin, plotësisht në përputhje me kriteret e mësipërme, ju duhet të përdorni autobusin në të cilën ndërfaqe serial I2C për t'u përdorur. Përkundër faktit se ka një serial Bandwidth autobus paralele, ajo kërkon më pak lidhjet dhe më pak patate të skuqura e kontaktit. Ne nuk duhet të harrojmë faktin se gomave përfshin jo vetëm telat e lidh, por edhe një shumëllojshmëri të formateve dhe procedurave të nevojshme për të siguruar komunikimin brenda sistemit.

Device për komunikim që përdorin një ndërfaqe të I2C software rivalitet apo gomave duhet të ketë një protokoll të veçantë që lejon mundësi të ndryshme parandalojnë përplasjes, humbje ose informacione të bllokuar. Në pajisjet e shpejtë duhet të jetë në gjendje të kontaktoni një i ngadalshëm, dhe në të njëjtën kohë sistemi nuk duhet të varet nga pajisja e lidhur, pasi nuk mund të përdoret përndryshe të gjitha përmirësimet dhe modifikimet. Ajo është gjithashtu e nevojshme për të zhvilluar një procedurë me të cilën Instaloni aktuale, një pajisje e veçantë është aktualisht ofron autobus të kontrollit dhe në atë kohë. Përveç kësaj, në qoftë se pajisjet e ndryshme që kanë frekuencë të ndryshme ora, janë të lidhur në të njëjtin autobus, është e nevojshme për të përcaktuar burimin e sinkronizimit të saj. Të gjitha këto kritere ndërfaqe I2C për AVR dhe ndonjë tjetër në këtë listë përkatëse.

Koncepti themelor

autobus I2C mund të mbështesin çdo teknologji chip përdorur. Interface I2C LabVIEW dhe të ngjashme të përfshijnë përdorimin e dy linjave për transferimin e informacionit - dhe sinkronizimi të dhënave. Çdo pajisje e lidhur në këtë mënyrë zbulohet për shkak të një adresë unike, pavarësisht nëse ajo është një tampon LCD, mikrokontrolluesi, kujtesës ose ndërfaqe tastierë, dhe kështu mund të veprojë si transmetues ose marrës, në varësi të qëllimit për të cilin në mënyrë specifike kjo pajisje ka për qëllim.

Në shumicën e rasteve e dobishme buffer LCD është një marrës standarde, dhe kujtesës mund jo vetëm të marrin, por edhe të transmetojë të dhëna të ndryshme. Përveç kësaj, procesi i lëvizur pajisjeve të informacionit mund të klasifikohen si skllav dhe master.

Në këtë rast, pajisja është quajtur një mjeshtër cili fillon transmetimin e të dhënave dhe sinkronizimi sinjalet janë të krijuara. Në këtë rast, çdo pajisje addressable do të konsiderohet në lidhje me robërit e tij.

ndërfaqe komunikimi I2C parashikon disa kryesor, pra, më shumë se një pajisje e aftë të kontrollit të autobusit është në gjendje të lidheni me të. Aftësia për të përdorur më shumë se një microcontroller me një gomë tregon se më shumë se një host mund të dërgojnë në çdo kohë të dhënë. Për të eliminuar kaosin e mundshëm që rrezikon të ndodhë kur një situatë e tillë lind, ne kemi zhvilluar një procedurë të specializuar arbitrazhit, e cila përdor interface I2C. Zgjeruesit dhe pajisje të tjera të sigurojë për lidhjen e pajisjeve me autobus në të ashtuquajturin sundimin e kuvendit I.

Gjenerimi i sinjalit kohën është një detyrë e zotit, dhe secili gjeneron sinjalin e vet gjatë transferimit të të dhënave, dhe më tej ajo mund të ndryshojë vetëm në rast se ajo "tërheq" skllavin ngadalshëm ose në një tjetër mjeshtër, kur ndodh një përplasje.

cilësimet e përgjithshme

Si LDHP, SDA dhe janë linjat bidirectional të cilat janë të lidhura me një burim pozitiv të energjisë me anë të Pullup rezistencë. Kur gomave është plotësisht i lirë, çdo linjë është në një pozitë të lartë. Fazat e prodhimit të pajisjeve që janë të lidhura me autobus duhet të ketë një funksion të hapur-ikjes ose të hapur-koleksionist që mund të jepet përmes rritje IM I2C informacionit ndërfaqes mund të transmetohet në një normë prej jo më shumë se 400 kbit / s në mënyrë të shpejtë, ndërsa në shpejtësi standarde më pak se 100 kbit / s. Numri i përgjithshëm i pajisjeve që mund të lidhen në të njëjtën kohë në autobus, varet vetëm në një parametër. Ky kapacitet i linjës nuk është më shumë se 400 PF.

vërtetim

Konfirmimi është një procedurë e detyrueshme në transferimin e të dhënave. Lead gjeneron një impuls përkatëse sinkronizimi, ndërsa transmetuesit lëshon vijën SDA gjatë se ora si konfirmim. Pas kësaj, marrësi duhet të sigurojë të qëndrueshme linjë mbajtje SDA për shtetin e lartë orën stably në shtet të ulët. Në këtë rast, është e nevojshme për të marrë parasysh setup dhe të mbajë.

Në shumicën e rasteve receiver dobishme drejtohet detyrimisht duhet të gjenerojnë një pranojnë pas çdo bajt marrë, dhe përjashtimi i vetëm këtu janë vetëm ato situata ku fillimi i dërgimit përfshin adresën CBUs.

Nëse marrësi skllavi nuk është e mundur për të dërguar një konfirmim adresën e vet, është e nevojshme për të lënë në vijën e të dhënave në një gjendje të lartë, dhe pastaj ligjëruesi do të sinjalizojë mundësinë e lëshimit të "ndaluar", e cila do të ndërpresë dërgimin e të gjithë informacionit. Nëse adresa është verifikuar, por ajo nuk mund të jetë i drejtuar për një kohë të gjatë të pranojë më asnjë të dhënë që të çojë gjithashtu duhet të ndërpritet me dërgimin. Për ta bërë këtë, robi nuk e konfirmon bajt tjetër e marrë dhe vetëm lë të vijë të dhënave të lartë, kështu që mjeshtri gjeneron një sinjal "Stop".

Nëse procedura forwarding, të sigurojë për një mjeshtër-marrës, në këtë rast, ai duhet të njoftojë përfundimin e transmetimit rob kryer, dhe kjo nuk është konfirmuar nga byte fundit ka marrë. Në këtë rast, transmetuesi rob menjëherë lirimin e linjës të dhënave për të udhëhequr mund të prodhojë një sinjal "Stop", ose të përsëritur sinjalin përsëri "Start".

Për të kontrolluar disponueshmërinë e pajisjes, ju mund të përpiquni për të hyrë në shembujt standarde të skicave për ndërfaqen Arduino I2C, si në foto më sipër.

arbitrazhit

Lead mund të fillojnë informacion forwarding vetëm pas çlirimit të plotë të gomave, por dy ose më shumë udhëheqëse mund të kalojnë gjenerimin e sinjalit fillojnë në minimum kohën e mbajtjes. Kjo përfundimisht çon në një sinjal të caktuar "Start" në autobus.

Puna kryhet në SDA arbitrazhit autobusit ato momente derisa SCL-i autobusit është në gjendje të lartë. Në qoftë se një nga udhëheqës fillon të transmetojë në vijën e të dhënave të ulët, por tjetri - i lartë, atëherë kjo e fundit është plotësisht i shkëputur prej saj, sepse shteti i SDL nuk është shteti i duhur i lartë i zgjerimit të tij.

Vazhdimi i arbitrazhit mund të kryhet në disa copa. Për shkak të faktit se adresat e para janë të transmetueshme dhe pastaj të dhënat, arbitrazhi mund të ketë një kohëzgjatje deri në fund të adresës, dhe në qoftë se ajo do të trajtohet nga udhëheqës të njëjtën pajisje, në këtë rast, do të marrë pjesë dhe të dhëna të ndryshme në arbitrazh. Për shkak të kësaj arbitrazhit të dhënave skemë nuk është e humbur në rast të ndonjë përplasje.

Në qoftë se zotëria e humb arbitrazhin, në të cilin rast ai mund të lëshojë një SCL pulses sinkronizimi deri në fund bajt, dhe për të cilën të hapur ka humbur.