Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Нет нужды разрабатывать шинные интерфейсы, т.к. шина уже интегрирована в микросхемы.





Интегрированные адресация устройств и протокол передачи данных позволяют системе быть полностью программно определяемой.

Одни и те же типы микросхем могут быть часто использованы в разных приложениях.

Время разработки снижается, так как конструкторы быстро знакомятся с часто используемыми функциональными блоками и соответствующими микросхемами.

Микросхемы могут быть добавлены или убраны из системы без оказывания влияния на другие микросхемы, подключенные к шине.

Простая диагностика сбоев и отладка; нарушения в работе могут быть немедленно отслежены.

Время разработки программного обеспечения может быть снижено за счет использования библиотеки повторно используемых программных модулей.

Помимо этих преимуществ, КМОП I2C-совместимые микросхемы предоставляют для конструкторов специальные решения, которые в частности привлекательны для портативного оборудования и систем с батарейным питанием:

Крайне низкое потребление.

Высокая стойкость к помехам.

Широкий диапазон питающего напряжения.

Широкий рабочий температурный диапазон

Схема подключения.

(привести пример)

Как SDA, так и SCL являются двунаправленными линиями, подсоединенными к положительному источнику питания через подтягивающий резистор. Когда шина свободна, обе линии находятся в ВЫСОКОМ положении. Выходные каскады устройств, подключенных к шине, должны иметь открытый сток или открытый коллектор для обеспечения функции монтажного И. Данные по шине I2C могут передаваться со скоростью до 100 кбит/с в стандартном режиме, и до 400 кбит/с в “быстром” режиме. Количество устройств, подключенных к шине, определяется единственным параметром - емкостью линии (до 400 пф).

Электрические параметры устройств I2C

 

Вследствие различных технологий микросхем (КМОП, биполярная), которые могут быть подключены к шине, уровни логического нуля (“НИЗКИЙ”) и логической единицы (“ВЫСОКИЙ”) не фиксированы и зависят от соответствующего уровня Vdd.

I2C-устройства с фиксированными входными уровнями 1.5 В и 3 В могут иметь свои собственные питающие напряжения. Подтягивающие резисторы должны быть подключены к источнику 5 В ± 10% (рис.). I2C-устройства с входными уровнями, зависящими от напряжения питания должны иметь одну общую линию питания, к которой также должен быть подключен подтягивающий резистор (рис.).

Когда устройства с фиксированным входным уровнем смешаны с устройствами с относительным входным уровнем, последние должны быть подключены к одной общей линии питания 5 В ±10% и должны иметь подтягивающие резисторы, подключенные к SDA и SCL контактам как показано на рис 23.

Входные уровни определяются следующим образом:

шумовая граница НИЗКОГО уровня есть 0.1 от напряжения питания

шумовая граница ВЫСОКОГО уровня есть 0.2 от напряжения питания

Как показано на рис. 24, последовательно включенные резисторы Rs (например, 300 Ом) могут быть использованы для защиты от высоковольтных выбросов напряжения на линиях шины.

Рис. Подключение устройств с фиксированным входным уровнем к шине I2C

Пересылка данных. Формат байта.

Каждый байт, передаваемый по линии SDA, должен состоять из 8 бит. Количество байт, передаваемых за один сеанс связи неограниченно. Каждый байт должен оканчиваться битом подтверждения. Данные передаются, начиная с наиболее значащего бита (см. Рис.). Если приёмник не может принять еще один целый байт, пока он не выполнит какую-либо другую функцию (например, обслужит внутреннее прерывание), он может удерживать линию SCL в НИЗКОМ состоянии, переводя передатчик в состояние ожидания. Пересылка данных продолжается, когда приёмник будет готов к следующему байту и отпустит линию SCL.

 

Start (S) и Stop (P) биты

 

 

Рис. Пересылка данных по шине I2C

1. Сигнал СТАРТ

2. Старший разряд байта

3. Сигнал подтверждения от приёмника

4. Прием байта завершен. Прерывание внутри приемника

5. Синхролиния удерживается в низком состоянии, пока обслуживается прерывание

6. Сигнал подтверждения от приемника

7. Сигнал СТОП

Данные на линии SDA должны быть стабильными в течение ВЫСОКОГО периода синхроимпульса. ВЫСОКОЕ или НИЗКОЕ состояние линии данных должно меняться, только если линия синхронизации в состоянии НИЗКОЕ (см. Рис).

Рис. Пересылка бита в шине I2C

Сигналы START и STOP. Специальные ситуации на шине отмечают сигналы START и STOP (см. Рис).

Переход линии SDA из ВЫСОКОГО состояния в НИЗКОЕ, в то время как SCL находится в ВЫСОКОМ состоянии означает START.

Переход линии SDA из НИЗКОГО состояния в ВЫСОКОЕ при SCL в ВЫСОКОМ состоянии означает STOP.

Сигналы СТАРТ и СТОП всегда вырабатываются ведущим. Считается, что шина занята после сигнала СТАРТ. Шина считается освободившейся через определенное время после сигнала СТОП.

Определение сигналов СТАРТ и СТОП устройствами, подключенными к шине достаточно легко, если в них встроены необходимые цепи. Однако микроконтроллеры без таковых цепей должны осуществлять считывание значения линии SDA как минимум дважды за период синхронизации для того, чтобы определить переход состояния.

Рис. Сигналы СТАРТ и СТОП

 

1. Сигнал СТАРТ

2. Сигнал СТОП

Адресация.

После того, как адрес послан, каждое устройство в системе сравнивает первые семь бит после сигнала СТАРТ со своим адресом. При совпадении устройство полагает себя выбранным как ведомый-приёмник или как ведомый-передатчик, в зависимости от бита направления.

Адрес ведомого может состоять из фиксированной и программируемой частей. Вероятно, что в системе будет несколько таких одинаковых устройств, поэтому при помощи программируемой части адреса становится возможным подключить к шине максимально возможное количество таких устройств. Количество программируемых бит в адресе зависит от количества свободных выводов микросхемы. Например, если устройство имеет 4 фиксированных и 3 программируемых адресных битов, всего 8 одинаковых устройств может быть подключено к шине.

Комитет I2C координирует выделение I2C адресов. Две группы по восемь адресов (0000ХХХ и 1111ХХХ) зарезервированы для других целей (указанны в таблице 2). Комбинация бит 11110ХХ адреса зарезервирована для 10-битной адресации.

Пример адресов:

A000-EEPROM







Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.