Шина управління I²C. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Комп'ютери

 Коментарі до статті

I²C – двопровідний інтерфейс, розроблений корпорацією Philips. У початковій технічній вимогі до інтерфейсу максимальна швидкість передачі становила 100 Кбіт/с. Проте згодом з'явилися стандарти більш швидкісні режими роботи I²C. До однієї шини I²C можуть бути підключені пристрої з різними швидкостями доступу, тому що швидкість передачі даних визначається тактовим сигналом.

Протокол передачі даних розроблений таким чином, щоб гарантувати надійний прийом даних, що передаються.

При передачі один пристрій є "Master", яке ініціює передачу даних і формує сигнали синхронізації. Інший пристрій "Slave" - ​​починає передачу лише за командою, яка прийшла від "Master".

У мікроконтролерах PIC16CXXX апаратно реалізовано режим "Slave" пристрою у модулі SSP. Режим "Master" реалізується програмно.

Основні терміни, які використовуються при описі роботи з шиною I²C:

Передавач - пристрій, що передає дані по шині

Приймач - пристрій, який отримує дані з шини

"Master" - пристрій, який ініціює передачу та формує тактовий сигнал

"Slave" - пристрій, до якого звертається "Master"

Multi-"Master" - Режим роботи шини I²C з більш ніж одним "Master"

арбітраж - процедура, що гарантує, що лише один "Master" керує шиною

Синхронізація - процедура синхронізації тактового сигналу від двох або більше пристроїв

Вихідні каскади формувачів сигналів синхронізації (SCL) і даних (SDA) повинні бути виконані за схемами з відкритим колектором (стоком) для об'єднання декількох виходів і через зовнішній резистор підключені до плюсу живлення для того, щоб на шині був рівень "1", коли не один пристрій не формує сигнал "0". Максимальне ємнісне навантаження обмежене ємністю 400 пФ.

Ініціалізація та завершення передачі даних

У той час, коли передачі даних на шині відсутня, сигнали SCL і SDA мають високий рівень за рахунок зовнішнього резистора.

Сигнали START та STOP формуються "Master" для визначення початку та закінчення передачі даних відповідно.

Сигнал START формується переходом сигналу SDA з високого рівня низький при високому рівні сигналу SCL. Сигнал STOP визначається як перехід SDA з низького рівня на високий при високому рівні SCL. Таким чином, при передачі даних сигнал SDA може змінюватися лише за низького рівня сигналу SCL.

Адресація пристроїв на шині I²C

Для адресації пристроїв використовується два формати адреси:

Простий 7-розрядний формат із бітом читання/запису R/W;

і 10-розрядний формат - у першому байті передається два старші біти адреси та біт запису/читання, у другому байті передається молодша частина адреси.

Підтвердження прийому

Під час передачі даних після кожного переданого байта приймач повинен підтвердити отримання байта сигналом ACK.

Якщо "Slave" не підтверджує отримання байта адреси або даних, "Master" повинен перервати передачу, сформувавши сигнал STOP.

При передачі даних від "Slave" на "Master", "Master" формує сигнали підтвердження прийому даних ACK. Якщо "Master" не підтвердить прийом байта, "Slave" припиняє передачу даних, "відпускаючи" лінію SDA. Після цього "Master" може сформувати сигнал STOP.

Для затримки передачі "Slave" може встановити логічний нуль, вказуючи "Master" про необхідність очікування. Після "відпускання" лінії SCL передача даних продовжується.

Передача даних від "Master" до "Slave"

Читання даних із "Slave"

Використання сигналу повторного START для звернення до "Slave"

Режим Multi-"Master"

Протокол передачі I²C дозволяє мати більше одного "Master" на шині. Для вирішення конфліктів на шині під час ініціалізації передачі використовуються функції арбітражу та синхронізації.

арбітраж

Арбітраж виконується на лінії SDA за високого рівня лінії SCL. Пристрій, який формує на лінії SDA високий рівень, коли інше передає низький, втрачає право брати "Master" і повинен перейти в режим "Slave". "Master", що втратив ініціативу на шині, може формувати тактові імпульси до кінця байта, в якому втратив властивості ведучого.

Синхронізація

Синхронізація на шині відбувається після виконання арбітражу щодо сигналу SCL. При переході сигналу SCL з високого рівня в низький всі зацікавлені пристрої починають відраховувати тривалість низького рівня. Потім пристрої починають переводити рівень SCL з низького у високий відповідно до необхідної швидкості передачі даних. Після переходу рівня з низького у високий стан зацікавлені пристрої відраховують тривалість високого рівня. Перший пристрій, який переведе сигнал SCL низький рівень, визначає параметри тактового сигналу.

Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Комп'ютери.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Розкрито секрет мерехтіння блискавок 01.05.2021 Дослідники з Бразильського національного інституту космічних досліджень (INPE) у співпраці з колегами зі США, Великобританії та Південної Африки вперше зафіксували утворення і розгалуження структур, що світяться при ударах блискавки Вчені проаналізували зображення, які вдалося зняти камерою з надповільним рухом, і з'ясували, чому удари блискавки роздвоюються і іноді утворюють структури, що світяться, які людське око інтерпретує як мерехтіння. Вчені використали надшвидкісні цифрові відеокамери для запису понад 200 висхідних спалахів під час літніх гроз у Сан-Паулу (Бразилія) та Рапід-Сіті (Південна Дакота, США) у період з 2008 по 2019 роки. Записані ними висхідні спалахи були викликані позитивно зарядженими розрядами блискавки хмара-земля, які зустрічаються набагато частіше, як описано тією самою дослідницькою групою INPE у попередньому дослідженні. Висхідна блискавка виникає на вершині вежі або від блискавковідводу на хмарочосі, наприклад, коли електричне поле шторму порушується розрядом хмари на землю на відстані до 60 км. Перевага запису зображень блискавки, що сходить, полягає в тому, що вони дозволяють нам побачити всю траєкторію цих позитивних розрядів від землі до нижньої межі хмар. На кінчику позитивного лідерного розряду іноді утворюється розряд малої яскравості зі структурою, що нагадує пензель. Цей розряд, який часто називають коронною щіткою, може змінювати напрямок, поділяючись на дві частини. Коли висхідний спалах успішно розгалужується, то він може змінювати напрямок ліворуч або праворуч. Коли розгалуження не відбувається, коронна щітка створює дуже короткі сегменти, такі ж яскраві, як сама лідер.

Інші цікаві новини:

▪ Нові програмовані багатоканальні 16-/14-бітові АЦП

▪ Планшет ASUS Eee Slate B121

▪ Зарядники електромобілів на стоянках

▪ Широкосмуговий Інтернет – невід'ємне право людини

▪ Перетворення водню на метал

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Параметри радіодеталей. Добірка статей

▪ стаття Джеймс Бренч Кейбелл. Знамениті афоризми

▪ стаття Хто і коли виграв золоті медалі у фігурному катанні, не злякавшись урвища музичного супроводу? Детальна відповідь

▪ стаття Пліт. Поради туристу

▪ стаття Блок управління синтезатором частоти УКХ радіоприймача. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Перелітаючий хустку. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024