Pedaran panganteur I2C di Rusia

The panerapan rumah tangga modern, industri elektronika sarta sagala rupa alat-alat telekomunikasi bisa kapanggih rada mindeng solusi sarupa, tapi produk nu bisa ampir nyambung ka unggal lianna. Contona, ampir unggal sistem ngawengku nu di handap:

• tangtu "pinter" Unit kontrol, nu nguntungkeun dina kalolobaan kasus ngagambarkeun kristal microcomputer tunggal;
• Hijian Tujuan umum sapertos hiji LCD panyangga, RAM, I / O palabuhan, EEPROM atanapi converters data husus;
• komponén husus, kaasup konfigurasi circuit digital sarta saréat pikeun sinyal video jeung radio.

Kumaha ngaoptimalkeun pamakéan maranéhanana?

Pikeun mastikeun pamakéan pang éfisiénna sahiji solusi umum pikeun désainer benefit sarta produser sorangan, kitu ogé pikeun nambahan tingkat sakabéh kinerja rupa aparat jeung nyederhanakeun tina titik circuit dipaké, anu parusahaan Philips diatur kaluar pikeun nyieun hiji dua-kawat beus bidirectional pisan basajan nu nyadiakeun kadali mezhmikroskhemnoe paling produktif. beus ieu nyadiakeun mindahkeun data via panganteur I2C.

Pikeun tanggal rentang dieusian ku produsén ngawengku leuwih ti 150 CMOS jeung alat bipolar anu cocog sareng I2C na dimaksudkeun pikeun ngalaksanakeun bisnis dina sakabéh kategori ieu. Ieu kudu dicatet yén panganteur I2C asalna diwangun kana sadaya alat kompatibel, alatan nu maranéhna bisa tanpa kasusah pikeun saling komunikasi ngagunakeun beus husus. Ngaliwatan aplikasi leyuran desain ieu geus tétéla pikeun ngajawab rada sababaraha masalah nyapasangkeun rupa parabot nu geus rada karakteristik ruang lingkup ngembangkeun sistem digital.

Kaunggulan utama

Malah lamun nempo pedaran ringkes tina UART, SPI, I2C, anjeun tiasa nyorot kaunggulan handap tina dimungkinkeun:

• Pikeun karya nu peryogi ukur dua garis - singkronisasi tur data. Sagala alat nu disambungkeun ka beus, bisa salajengna jadi kajawab ku software lengkep alamat unik. Iraha wae, aya hubungan basajan, nu ngamungkinkeun fungsi ngarah salaku master atawa master pamancar-panarima.
• beus ieu nyadiakeun kamampuhan pikeun mibanda sababaraha sarwa, nyadiakeun sagala parabot nu dipikabutuh pikeun deteksi tabrakan jeung arbitrase, mantuan nyegah korupsi data dina acara anu dua atawa leuwih tina luhureun mimiti sakaligus ngirimkeun informasi. Dina modeu standar nyadiakeun wungkul sequential dalapan bit mindahkeun data dina laju teu leuwih ti 100 kbit / s sarta dina mode gancang, bangbarung ieu bisa dironjatkeun kana opat kali.
• The chip ngagunakeun filter study husus nu éféktif suppresses paku na ensures konsistensi data maksimum.
• Jumlah mungkin maksimum chip nu bisa disambungkeun kana hiji beus dugi ukur ku kapasitas mungkin maximumna 400 PF.

Kaunggulan pikeun désainer

panganteur I2C, kitu ogé sagala chip cocog tiasa nyata nyepetkeun proses pangwangunan, tina circuit fungsi pikeun prototipe ahir na. Ieu kudu dicatet yén alatan kamungkinan chip sapertos nyambung langsung ka beus tanpa ngagunakeun sagala jinis circuitry tambahan anu disadiakeun kamar keur Ngaronjatkeun salajengna jeung modifikasi tina sistem prototipe ku disconnecting sarta nyambungkeun kana ban alat béda.

Aya kavling kaunggulan nu nyetel panganteur I2C. katerangan, hususna, ngidinan Anjeun pikeun ningali kaunggulan handap ka désainer:

• Blok di diagram hanca pinuh pakait jeung chip, sahingga ensures transisi sahingga gancang ti prinsip hanca.
• Aya perlu ngamekarkeun interfaces beus, sabab ban asalna terpadu dina chip husus.
• komunikasi terpadu jeung protokol alamat alat ngamungkinkeun sistem pikeun jadi pinuh software tangtu.
• Jenis sarua chip bisa dipaké lamun perlu di aplikasi lengkep béda.
• Waktu ngembangkeun total anu nyata ngurangan alatan kanyataan yén désainer tiasa rada gancang jadi akrab jeung blok fungsi pangseringna dipake, kitu ogé sagala jinis chip.
• Upami hoyong, anjeun bisa nambah atawa mupus chip ti sistem, sarta teu boga loba dampak dina alat-alat sejen nu disambungkeun ka beus nu sarua.
• Waktu ngembangkeun software total bisa nyata ngurangan alatan kanyataan yén aya anu diidinan ngagunakeun perpustakaan modul software reusable.

Sajaba ti éta, sia noting hiji prosedur diagnostik pisan basajan pikeun sagala gagal sarta debugging salajengna, nu panganteur I2C béda. Pedaran nyebutkeun yen lamun perlu, anjeun bisa tanpa kasusah wae langsung lagu malah simpangan minor dina operasi pakakas sapertos jeung, konsékuénsina, nyandak ukuran hade. Ogé sia noting nyaéta yén désainer geus disadiakeun solusi husus, anu, hususna, nu rada pikaresepeun pikeun rupa-rupa parabot dibabawa tur sistem nu nyadiakeun batré-Powered, ngagunakeun panganteur I2C. di Rusia pedaran oge nunjuk kaluar yén aplikasi na ngamungkinkeun pikeun kaunggulan penting di handap:

• lalawanan sahingga tinggi mun gangguan naon lumangsung.
• konsumsi kakuatan pisan low.
• Lega rentang tegangan suplai.
• A rentang hawa lega.

Mangpaat pikeun technologists

Eta sia noting désainer nu teu wungkul, tapi ogé téhnologi ieu mindeng rada anyar dimimitian pikeun ngagunakeun panganteur I2C dedicated. mun pedaran Rusia nunjukkeun hiji rentang cukup lega tina kaunggulan, nu disadiakeun pikeun kategori ieu professional:

• Baku dua-kawat serial beus kalayan panganteur mantuan pikeun ngaleutikan sambungan antara chip, nyaeta, aranjeunna nampilkeun kirang kontak sarta merlukeun lagu pangsaeutikna, nyieun papan circuit dicitak henteu sakumaha mahal tur boga ukuran leuwih leutik.
• Pinuh I2C panganteur LCD1602 terpadu atawa sababaraha pilihan séjén eliminates kudu nganggo decoder alamatna, kitu ogé logika deet éksternal lianna.
• Eta nyadiakeun kamampuh ngagunakeun sakaligus sababaraha ngarah onto beus, nu substansi accelerates nguji sarta adjustment saterusna pakakas, saprak beus bisa disambungkeun ka garis assembly komputer.
• Kasadiaan cocog sareng eta chip dina panganteur VSO, SO tur husus dil-pakét nyata bisa ngurangan sarat pikeun ukuran alat.

Éta wungkul daptar pondok tina kauntungan anu I2C béda panganteur LCD1602 jeung sajabana. Ogé chip cocog nyata bisa ningkatkeun kalenturan sahiji sistem dipaké pikeun nyadiakeun hiji konstruksi pisan basajan rupa pilihan parabot, sakaligus jadi pamutahiran rélatif gampang pikeun rojongan salajengna di tingkat kiwari pangwangunan. Ku kituna, kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ngamekarkeun kulawarga sakabeh pakakas béda, ngagunakeun sakumaha dadasar hiji model dasarna tangtu.

modernisasi Salajengna tina alat-alat jeung perluasan fungsi na bisa dilumangsungkeun via sambungan baku kana beus pakait kana chip ngagunakeun 2C panganteur Arduino atawa lianna tina inventory aya. Lamun diperlukeun pikeun ménta ROM gede, bisi kitu bakal jadi cukup ukur pikeun milih mikrokontroler séjén ngabogaan jumlah ditingkatkeun tina ROM. Kusabab chip diropéa lamun perlu bisa ditumpes ngaganti leuwih heubeul, anjeun bisa kalayan gampang nambahkeun fitur anyar pikeun alat-alat atawa ningkatkeun kinerja na sakabéh ku disconnecting konvensional chip geus leungit sarta salajengna ngaganti poto eta sareng alat-alat nu leuwih anyar.

ACCESS.bus

Alatan kanyataan yén ban miboga sipat dua-kawat sahiji, sarta pangabisa program alamat ACCESS.bus keur salah sahiji platform paling idéal nyaéta persis panganteur I2C. Spésifikasi (pedaran di Rusia geus dibere dina artikel), alat ieu ngajadikeun eta alternatif laér leuwih murah mun aktip ngagunakeun saméméhna panganteur RS-232C keur ngahubungkeun rupa périferal ka komputer maké standar a ngagunakeun opat-Panyambung.

Bubuka keur spésifikasi nu

Pikeun aplikasi canggih 8-bit kontrol, anu nganggo microcontrollers, nyadiakeun kamampuhan pikeun install sababaraha kriteria disain:

• Sistim lengkep di hal nu ilahar nguntungkeun ngawengku hiji mikrokontroler sarta séjén périferal, kaasup memori sarta sagala rupa palabuhan input / output;
• biaya total ngagabungkeun rupa-rupa alat kudu pisan minimal dina sistem tunggal;
• sistem anu dipercayakeun kalayan fungsi kontrol, teu nyadiakeun keur kedah nyadiakeun pangiriman data-speed tinggi;
• efisiensi sakabéh téh langsung gumantung kana alat-alat nu dipilih, kitu ogé alam tina beus nyambungkeun.

Pikeun ngamekarkeun sistem, pinuh patuh kalayan kriteria luhur, Anjeun kudu make beus nu antarbeungeut serial I2C bisa dipaké. Najan kanyataan yén aya hiji rubakpita beus paralel serial, merlukeun sambungan pangsaeutikna jeung kirang chip kontak. Kami teu kedah hilap kanyataan yén ban ngawengku teu mung kawat nyambungkeun, tapi ogé rupa-rupa format sarta prosedur perlu mastikeun komunikasi dina sistem.

Alat pikeun komunikasi anu ngagunakeun panganteur I2C software emulation atawa ban kudu boga protokol husus anu ngamungkinkeun kemungkinan béda preempt tabrakan, rugi atawa informasi blocking. Dina alat gancang kudu bisa ngahubungan a slow, sarta dina waktos anu sareng Sistim teu kudu gumantung kana alat-alat nu disambungkeun, sakumaha disebutkeun sagala kamajuan sarta parobahan teu bisa dipaké. Éta ogé perlu ngamekarkeun prosedur ku nu saleresna install, hiji alat nu tangtu anu ayeuna nyadiakeun kadali beus na di kumaha waktu. Sajaba ti éta, lamun alat béda ngabogaan frékuénsi jam béda, disambungkeun ka beus sarua, perlu pikeun nangtukeun sumber sinkronisasi na. Kabéh kriteria ieu pakait jeung panganteur I2C pikeun AVR tur sagala sejenna dina daptar ieu.

Konsep dasar

I2C beus tiasa ngarojong sagala téhnologi chip dipaké. Panganteur I2C LabVIEW na sarupa eta ngalibetkeun pamakéan dua garis pikeun mindahkeun informasi - sarta sinkronisasi data. Sagala alat disambungkeun sahingga kauninga alatan alamat unik, henteu paduli naha éta téh panyangga LCD, anu mikrokontroler, mémori atawa panganteur keyboard, sahingga bisa beroperasi sakumaha pamancar atawa panarima, gumantung kana Tujuan pikeun nu husus alat-alat ieu dimaksudkeun.

Dina kalolobaan kasus nguntungkeun LCD panyangga mangrupakeun panarima standar, sarta memori bisa jadi teu ukur nampi tapi ogé ngirimkeun rupa data. Sajaba ti éta, prosés pindah alat informasi bisa digolongkeun kana budak jeung master.

Dina hal ieu, nuju mangrupakeun alat anu initiates pangiriman data jeung sinyal nyingkronkeun anu dihasilkeun. Dina hal ieu, sagala alat addressable bakal dianggap dina hubungan budak na.

panganteur komunikasi I2C nyadiakeun keur sababaraha ngarah, atawa leuwih ti hiji alat sanggup kadali beus, geus bisa ngaksésna. Kamampuh ngagunakeun leuwih ti hiji mikrokontroler mun ban a nunjukkeun yén leuwih ti hiji host bisa ngirim iraha wae dibikeun. Pikeun ngaleungitkeun potensi rusuh nu resiko lumangsung nalika kaayaan kitu timbul, urang dikembangkeun prosedur arbitrase husus, nu ngagunakeun panganteur I2C. Expanders jeung alat sejenna nyadiakeun keur konéksi alat keur beus dina disebut aturan assembly I.

Generasi sinyal timing mangrupakeun tugas ti jagoan, sarta unggal dibangkitkeun sinyal sorangan salila mindahkeun data, sarta satuluyna éta bisa ngarobah ukur dina acara nu eta "metot" budak slow atawa master sejen lamun tabrakan lumangsung.

setélan umum

Salaku SCL, SDA na aya garis bidirectional nu disambungkeun ka sumber kakuatan positif ku cara maké pullup résistor. Lamun ban sagemblengna bebas, masing-masing garis nyaeta dina posisi luhur. Tahap kaluaran alat nu disambungkeun ka beus kudu boga solokan kabuka atanapi open collector nu bisa nyadiakeun fungsi tina Émbaran instalasi I. via panganteur I2C bisa dikirimkeun dina laju anu maksimum 400 kbit / s dina modeu Fast, bari laju baku kirang ti 100 kbit / s. Jumlah total alat nu bisa sakaligus nyambung ka beus, gumantung ngan kana hiji parameter. kapasitas ieu jalur teu leuwih ti 400 PF.

cindekna

Konfirmasi geus prosedur wajib di mindahkeun data. Kalungguhan dibangkitkeun a sinkronisasi pulsa pakait, bari mancar Kaluaran garis SDA salila jam nu sakumaha konfirmasi. Saterusna, panarima kudu mastikeun garis ingetan SDA stabil pikeun kaayaan jam tinggi stably dina kaayaan low. Dina hal ieu, perlu tumut kana akun setelan jeung tahan.

Dina kalolobaan kasus nguntungkeun panarima kajawab kedah merta ngahasilkeun hiji ngaku sanggeus unggal bait ditampi, sarta hiji-hijina iwal dieu téh ngan maranéhanana kaayan awal ngirim ngawengku alamat CBUS.

Mun panarima budak teu mungkin pikeun ngirim hiji konfirmasi alamat sorangan, perlu ninggalkeun garis data dina kaayaan luhur, lajeng fasilitator bakal sinyal kamungkinan ngaluarkeun "eureun", anu bakal ngaganggu nu ngirim sadaya inpormasi. Mun alamat nu geus diverifikasi, tapi teu bisa disetir keur lila deui nampa data naon anu ngakibatkeun Ogé kudu interrupted ku ngirim. Jang ngalampahkeun ieu, budak teu mastikeun nu bait narima hareup na ngan daun garis data tinggi, jadi nu jagoan dibangkitkeun sinyal "Engke".

Mun prosedur diteruskeun, nyadiakeun pikeun master-panarima, dina hal ieu, anjeunna kedah ngalaporkeun tungtung budak dicekel transmisi tur dijieun ngaliwatan bait Katarima panungtungan henteu dikonfirmasi. Dina hal ieu, pemancar budak geuwat ngaleupaskeun garis data mingpin bisa ngahasilkeun sinyal "Lirén" atanapi ngulang sinyal deui nu "Mimitian".

Mariksa kasadiaan pakakas, Anjeun tiasa ngusahakeun ngasupkeun conto standar sketsa pikeun panganteur Arduino I2C, saperti dina poto di luhur.

arbitrasi

Kalungguhan bisa ngamimitian informasi diteruskeun ngan sanggeus pembebasan lengkep ban tapi dina waktos anu sareng dua atanapi leuwih anjog bisa méakkeun generasi sinyal mimiti wanoh ingetan minimum. Ieu ahirna ngabalukarkeun sinyal definite "mimiti" dina beus.

Gawé dilumangsungkeun dina SDA arbitrase beus maranéhanana moments dugi SCL-beus téh dina kaayaan tinggi. Lamun salah sahiji anjog mimiti ngirimkeun garis data low, tapi nu lianna - tinggi, teras kiwari dimungkinkeun sagemblengna dipegatkeun ti dinya, lantaran kaayaan SDL teu kaayaan luyu luhur extension Na.

Tuluyan tina arbitrase nu bisa dipigawé di sababaraha bit. Alatan kanyataan yén alamat kahiji anu dikirimkeun lajeng data, arbitrase bisa boga durasi nepi ka ahir alamatna, sarta lamun eta bakal kajawab ku anjog ka alat sarua, dina hal ieu, baris nyokot bagian sarta sagala rupa data di arbitrase kana. Kusabab arbitrase ieu skéma data teu leungit dina acara tabrakan wae.

Mun jagoan leungiteun arbitrase, nu hal eta bisa ngaluarkeun SCL pulsa sinkronisasi kana bait tungtung, sarta pikeun anu ngaksés geus leungit.