I2C תיאור ממשק בשפה הרוסית

מכשירי החשמל הביתיים המודרניים, האלקטרוניקה וציוד תעשייתי תקשורת שונה ניתן למצוא לעתים קרובות למדי פתרונות דומים, אבל המוצר ניתן כמעט מחוברים זה לזה. לדוגמה, כמעט כל מערכת כוללת את הרכיבים הבאים:

• "חכמה" מסוימת יחידת בקרה, המהווה יתרון ברוב המקרים מייצג המיקרו גביש יחיד;
• יחידות למטרות כלליות כגון חיץ LCD, זיכרון RAM, יציאות קלט / פלט, EEPROM או ממירי נתונים מיוחדים;
• רכיבים ספציפיים, כולל תצורת מעגלים דיגיטלית תענוג עבור אותות וידאו ורדיו.

כיצד לייעל את השימוש בהם?

כדי להבטיח את השימוש היעיל ביותר של פתרונות כלליים אלה עבור המעצבים תועלת ומפיקים עצמם, כמו גם להגדיל את הרמה הכללית של הביצועים של המנגנון ופישוט שונים של צמתים במעגל בשימוש, חברת פיליפס יצאה לפתח אוטובוס דו-כיוונית מאוד פשוט חיבור שני חוטים המספק שליטה mezhmikroskhemnoe פרודוקטיבי ביותר. אוטובוס זה מספק העברת נתונים דרך ממשק I2C.

לטווח תאריכים שצוין על ידי היצרן כולל יותר מ 150 CMOS והתקנים דו קוטביים התואמות I2C ומיועדים בהתנהלות של עבודה בכל אחת מהקטגוריות המנויות. יצוין כי ממשק I2C בתחילה בנוי לתוך כל המכשירים התואמים, בגלל שהם יכולים ללא כל קשיים כדי לתקשר אחד עם השני באמצעות אוטובוס מיוחד. באמצעות היישום של פתרון העיצוב הזה התברר לפתור מספר לא מבוטל של בעיות זיווג הציוד השונה, כי הוא די אופייני ההיקף בפיתוח מערכות דיגיטליות.

היתרונות העיקריים

גם אם אתה מסתכל תיאור קצר של UART, SPI, I2C, אתה יכול לסמן את היתרונות הבאים של האחרון:

• עבור עבודה שאתה צריך רק שתי שורות - סנכרון נתונים. כל מכשיר המחובר אוטובוס, ניתן לטפל לאחר מכן על ידי התוכנה לחלוטין כתובת ייחודית. בכל עת, יש מערכת יחסים פשוטים, אשר מאפשר את הפונקציה מובילים כמו משדר או מקלט מאסטר-מאסטר.
• אוטובוס זה מספק את היכולת יש מספר מארחים, מתן כל הכלים הדרושים עבור זיהוי התנגשות בורר, עוזר למנוע שחיתות נתונים במקרה שתיים או יותר של החלק העליון מתחילות להעביר מידע בו זמנית. במצב רגיל מספק העברת נתונים שמונה סיביות רציפה בלבד בשיעור של לא יותר מ 100 קילובייט / שניים, וגם במצב המהיר, הסף ניתן להעלות את ארבע פעמים.
• השבבים להשתמש מיוחד מסנן מובנה ביעילות מדכאת קוצים מבטיח את שלמויות נתונים מרביות.
• מספר רב ככל האפשר של שבבי כי ניתן לחבר אוטובוס אחד מוגבל רק על ידי היכולת המקסימלית האפשרית של 400 pF.

יתרונות עבור מעצבים

ממשק I2C, כמו גם את כל השבבי התואם יכול להאיץ את תהליך הפיתוח באופן משמעותי, מן המעגל הפונקציונלי כדי הטיפוס הסופי שלה. יצוין כי בשל האפשרות של שבבים כאלה להתחבר ישירות לאוטובוס מבלי להשתמש בכל מיני מעגלים נוספים מסופק מקום שדרוג נוסף ושינוי מערכת אב טיפוס באמצעות ניתוק וחיבור המכשירים השונים מהאוטובוס.

יש המון יתרונות, כי להגדיר את ממשק I2C. התיאור, בפרט, מאפשר לך לראות את היתרונות הבאים למעצבים:

• בלוקים ב בתרשים פונקציונלי מתאימות באופן מלא שבבי, ובכך מבטיח מעבר מהיר מספיק מעקרון פונקציונלי.
• אין צורך לפתח ממשקי אוטובוס, כי הצמיג משולב בתחילה בשבב מיוחד.
• תקשורת משולבת ופרוטוקולים פונים של התקנים מאפשרים למערכת להיות מוגדרת תוכנה במלואה.
• כך גם סוגים של שבבים ניתן להשתמש במידת הצורך ביישומים שונים לחלוטין.
• שעת הפיתוח הכולל מצטמצם משמעותי בשל העובדה כי מעצבים די יכולים להכיר במהירות עם בלוקי פונקציה הנפוצים ביותר בשימוש, כמו גם כל מיני שבבים.
• אם תרצה, אתה יכול להוסיף או להסיר שבבים מהמערכת, וזה לא קיים השפעה רבה על ציוד אחר מחובר לאותה האוטובוס.
• שעת פיתוח תוכנה הכוללת יכולה להיות מופחתת באופן משמעותי בשל העובדה שיש מותר להשתמש בספרייה של מודולי תוכנה לשימוש החוזר.

בנוסף, ראוי לציין הליך אבחון פשוט מאוד עבור כל כישלונות ואת באגים נוספים, המהווה ממשק I2C שונה. תיאור אומר כי במידת הצורך, אתה יכול בלי שום קושי מיד לעקוב סטיות קלות גם בהפעלת ציוד כזה, וכתוצאה מכך, לקחת את האמצעים המתאימים. כמו כן ראוי לציין כי מעצבי סיפקו פתרונות מיוחדים, אשר נתן במיוחד תוקף, הם אטרקטיביים למדי עבור מגוון רחב של ציוד נייד ומערכות המספקות סוללה, באמצעות ממשק I2C. גם ברוסית התיאור מציין כי הבקשה שלה מאפשרת את היתרונות החשובים הבאים:

• מספיקים עמידות גבוהה בפני כל הפרעה מתרחש.
• צריכת חשמל נמוכה מאוד.
• טווח מתח אספקה Wide.
• טווח רחב של טמפרטורות.

יתרונות עבור אנשי טכנולוגיה

ראוי לציין כי לא מעצבים בלבד, אלא גם את הטכנולוגיה קרובה למדי לאחרונה החלה להשתמש בממשק I2C ייעודי. כדי תיאור רוסי מציין טווח של יתרונות רחב למדי, אשר ניתנים בקטגוריה זו של אנשי מקצוע:

• שני חוטי תקן אפיק טורים עם ממשק עוזר למזער את הקשר בין שבבים, כלומר, הם מציגים פחות מגע ודורש מסלולים פחות, מה שהופך מעגלים מודפסים אינם יקרים ויש להם גודל קטן בהרבה.
• Fully LCD1602 ממשק I2C משולב או אפשרות אחרת מבטלת את הצורך להשתמש מפענח הכתובת, כמו גם היגיון רדוד חיצוני אחר.
• הוא מספק את היכולת להשתמש בו זמנית בכמה מובילים לאוטובוס, אשר באופן משמעותי מאיץ בדיקות התאמה בדיעבד של הציוד, שכן האוטובוס ניתן לחבר קו הרכבת מחשב.
• זמינות תואם שבבי אלה VSO ממשק, כך יכול DIL-חבילה מיוחדת להפחית באופן משמעותי את דרישות לגודל המכשיר.

זוהי רק רשימה קצרה של יתרונות LCD1602 ואחרים ממשק I2C שונה. כמו כן שבבי תואם יכול להגדיל את הגמישות משמעותי של המערכת בשימוש לספק בנייה פשוטה מאוד של אפשרויות ציוד שונים, כמו גם שדרוג קל יחסית להמשך התמיכה ברמה הנוכחית של התפתחות. לפיכך, אפשר לפתח המשפחה של ציוד שונים, באמצעות כבסיס למודל בסיס מסוים.

מודרניזציה נוספת של הציוד וההרחבה ותפקודיו יכול להתבצע באמצעות חיבור סטנדרטי לאוטובוס המתאים השבב באמצעות 2C ממשק Arduino או כל סוג אחר של המלאי הזמין. אם נדרש לקבל ROM יותר, ובמקרה זה יהיה מספיק רק לבחור אחר המיקרו-בקר בעל כמות ROM מוגבר. מאז השבב המעודכן במידת צורך מסוגל להחליף את הישנים לחלוטין, אתה יכול בקלות להוסיף תכונות חדשות לציוד או להגדיל את התפקוד הכללי שלו על ידי ניתוק קונבנציונלי כבר שבביות מיושנת נוספת והחלפת ציוד חדש יותר.

ACCESS.bus

בשל העובדה כי הצמיג בעל אופי דו-חוט של, ואת היכולת לתכנת פונה ACCESS.bus לאחת הפלטפורמות האידיאליות ביותר הוא ממשק I2C בדיוק. המפרט (תיאור ברוסית מוצג בכתבה), המכשיר הזה עושה את זה חלופה זולה הרבה יותר לשימוש פעיל קודם לכן ממשק RS-232C לחיבור ציוד היקפי למחשבים שונים באמצעות תקן משתמש-מחבר ארבעה.

מבוא המפרט

עבור יישומים מתקדמים מלאה 8 סיביות, אשר להשתמש במיקרו-בקרים, מספק את היכולת להתקין קריטריונים עיצוב מספר:

• מערכת שלמה ברוב המקרים יתרון כוללת מיקרו ואחרות ציוד היקפי, כולל זיכרון ויציאות קלט / פלט שונים;
• העלות הכוללת של שילוב ההתקנים השונים צריך להיות ממוזערת מאוד בתוך מערכת אחת;
• שהינה מערכת מופקדת פונקציות שליטה, אינה מספקת את הצורך לספק העברת נתונים במהירות גבוהה;
• היעילות הכוללת תלויה ישירות על הציוד, כמו גם את האופי של האוטובוס המקשר.

כדי לפתח את המערכת, תואם באופן מלא עם הקריטריונים הנ"ל, אתה צריך להשתמש באוטובוס שבו ממשק טורי I2C לשמש. למרות העובדה כי קיימת קבלת רוחב פס של אפיק טורים, זה דורש פחות חיבורים וצ'יפס קשר פחות. אל לנו לשכוח את העובדה כי הצמיג כולל לא רק את הכבלים המחברים, אלא גם במגוון פורמטים והנהלים הנחוצים כדי להבטיח תקשורת בתוך המערכת.

מכשיר תקשורת המשתמש ממשק I2C תוכנת אמולציה או הצמיג חייב להיות פרוטוקול ספציפי המאפשר אפשרויות שונות להקדים התנגשות, אובדן או מידע חסימה. בשנת המכשירים מהר חייב להיות מסוגל ליצור קשר עם איטי, ובאותו זמן המערכת לא צריכה להיות תלויה הציוד המחובר, אחרת כל השיפורים והשינויים לא ניתן להשתמש. כמו כן יש לפתח נוהל לפיו בפועל להתקין, מכשיר מסוים מספק כיום אוטובוס מלא ובאיזה זמן. בנוסף, אם המכשירים השונים שיש תדר שעון שונה, המחוברים לאותו אוטובוס, יש צורך לקבוע את מקור הסנכרון שלו. כל הקריטריונים הללו ממשק I2C המתאים עבור AVR וכל האחרים ברשימה זו.

הרעיון הבסיסי

אוטובוס I2C יכול לתמוך בכל טכנולוגיית השבבים המשמשים. ממשק I2C LabVIEW ו דומה זה כרוך בשימוש בשני קווים להעברת מידע - וסנכרון נתונים. כל מכשיר המחובר ובכך זוהה בשל כתובת ייחודית, ללא קשר אם מדובר במאגר LCD, מיקרו, מקלדת זיכרון או ממשק, ולכן יכול לפעול כפי משדר או מקלט, בהתאם למטרה שלשמה במיוחד ציוד זה מיועד.

ברוב המקרים חיץ LCD יתרון הוא מקלט סטנדרטי, וזיכרון לא רק לקבל אלא גם לשדר נתונים שונים. בנוסף, בתהליך של העברת התקנים מידע ניתן לסווג אדונים ועבד.

במקרה זה, המכשיר נקרא מאסטר אשר יוזם את העברת הנתונים ואותות סינכרון נוצרים. במקרה זה, כל מכשירי addressable ייחשבו ביחס העבדים שלו.

ממשק תקשורת I2C מספק מספר המובילים, כלומר, יותר ממכשיר אחד מסוגל שליטה על האוטובוס הוא מסוגל להתחבר אליו. היכולת להשתמש יותר מיקרו-בקר אחד צמיג עולה כי יותר מ מארח אחד ניתן לשלוח בכל זמן נתון. כדי לחסל את הכאוס הפוטנציאל המסכנת להתרחש כאשר מצב כזה מתעורר, פתחנו הליך בוררות מיוחד, אשר משתמש בממשק I2C. מרחיבים והתקנים אחרים מספקים עבור החיבור של התקנים אל האוטובוס על הכלל כביכול של א ההרכבה

דור של אות העיתוי הוא חובה של האדון, וכל אחד מייצר אות משלה במהלך העברת הנתונים, ובהמשך הוא יכול לשנות רק במקרה שהוא "מושך" את העבד האיטי או אמן אחר כאשר התנגשות מתרחשת.

הגדרות כלליות

כפי SCL, SDA והם קו דו-כיוונית אשר מחוברים למקור חשמל חיובי באמצעות נגד pullup. כאשר הצמיג הוא חופשי לחלוטין, כל שורה נמצאת בעמדה גבוהה. שלבי הפלט של תקנים מחוברים האוטובוס חייבים להיות בעל פונקציה פתוח לטמיון או פתוח אספן שיכול להינתן דרך מידע ממשק הרכבת IM I2C עלול להיות מועברים בשיעור של לא יותר מ 400 קילובייט / שני במצב המהיר, בעוד המהירות הסטנדרטית פחות מ 100 קילובייט / שנייה. המספר הכולל של מכשירים שניתן לחבר בו זמנית את האוטובוס, תלוי רק פרמטר אחד. יכולת זו של הקו הוא לא יותר מ 400 pF.

אישור

האישור הוא הליך חובה בהעברת הנתונים. עופרת מייצר דופק סנכרון מקביל, בעוד המשדר משחרר את קו SDA במהלך השעון בן אישור. לאחר מכן, המקבל חייב להבטיח קו SDA השימור יציב עבור מדינת השעון הגבוהה ביציבות במדינה הנמוכה. במקרה זה, יש צורך לקחת בחשבון את ההתקנה וחזקה.

ברוב מקרי מקלט התייחס יתרון חייב בהכרח ליצור להכיר אחרי כל בייט קבל, ואת החריג היחיד כאן הוא רק אלו מצבים שבהם בתחילת השליחה כולל CBUS כתובת.

אם מקבל העבד לא ניתן לשלוח אישור על כתובת משלו, יש צורך להשאיר את שורת הנתונים במצב גבוה, ולאחר מכן המנחה מאותתת את האפשרות של הנפקה "תחנה", אשר תפסיק את השליחה של כל המידע. אם כתובת אומת, אבל זה לא יכול להיות מונע במשך זמן רב יותר לקבל את כל נתונים שהובילו צריכה גם להיות מופרע על ידי שליחה. כדי לעשות זאת, העבד אינו לאשר את בייט הבא קיבל ופשוט עוזב את קו נתונים גבוהים, כך המאסטר מייצר אות "עצור".

אם הליך השילוח, לספק עבור א-מקלט המאסטר, במקרה זה, הוא חייב להודיע סוף שידור העבד שנערך, והיא אינה מאושרת על ידי בייט קבל האחרון. במקרה זה, המשדר עבדים מיד לשחרר את קו נתונים להוביל יכול לייצר אות "עצור" או לחזור על האות שוב את "התחל".

כדי לבדוק את הזמינות של הציוד, אתה יכול לנסות להיכנס דוגמאות רמת סקיצות עבור ממשק Arduino I2C, כמו בתמונה לעיל.

בורר

עופרת עלולה להתחיל מידע שילוח רק לאחר השחרור המוחלט של הצמיג, אבל שתיים או יותר מוביל יכול לבלות את הדור של האות להתחיל בזמן החזקת המינימום. זה מוביל בסופו של דבר "התחל" אות מובהקת באוטובוס.

העבודה מתבצעת על SDA אוטובוס בוררות הרגעים האלה עד SCL-אוטובוס נמצא במצב גבוה. אם אחד המובילים מתחיל לשדר את קו הנתונים נמוך, אך אחר - גבוה, אז זה האחרון הוא מנותק לחלוטין ממנו, משום שמצב SDL אינו מתאים גבוה מצב הרחב שלו.

משך הבוררות ניתן לבצע בכמה ביטים. בשל העובדה כי הכתובות הראשונות מועברות ואז נתונים, בוררות יכולות להיות באורך עד תום את הכתובת, ואם זה יטופל על ידי מוביל את אותו המכשיר, במקרה זה, ייקח חלק ונתונים שונים הבורר. בגלל נתונים תוכניים בוררות זו אינו לאיבוד במקרה של התנגשות כלשהי.

אם האדון מאבד בורר, ובמקרה הוא רשאי להוציא SCL פולסים סנכרון אל מציין סוף, ואשר לגשת אבד.