Menu English Ukrainian Russian Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


Шина управления I2C. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Компьютеры

Комментарии к статье Комментарии к статье

I2C - двухпроводной интерфейс, разработанный корпорацией Philips. В первоначальном техническом требовании к интерфейсу максимальная скорость передачи данных составляла 100 Кбит/с. Однако со временем появились стандарты на более скоростные режимы работы I2C. К одной шине I2C могут быть подключены устройства с различными скоростями доступа, так как скорость передачи данных определяется тактовым сигналом.

Протокол передачи данных разработан таким образом, чтобы гарантировать надежный прием передаваемых данных.

При передаче данных одно устройство является "Master", которое инициирует передачу данных и формирует сигналы синхронизации. Другое устройство "Slave" - начинает передачу только по команде, пришедшей от "Master".

В микроконтроллерах PIC16CXXX аппаратно реализован режим "Slave" устройства в модуле SSP. Режим "Master" реализуется программно.

Основные термины, используемые при описании работы с шиной I2C:

Передатчик - устройство, передающее данные по шине

Приемник - устройство, получающее данные с шины

"Master" - устройство, которое инициирует передачу и формирует тактовый сигнал

"Slave" - устройство, к которому обращается "Master"

Multi-"Master" - режим работы шины I2C с более чем одним "Master"

Арбитраж - процедура, гарантирующая, что только один "Master" управляет шиной

Синхронизация - процедура синхронизации тактового сигнала от двух или более устройств

Выходные каскады формирователей сигналов синхронизации (SCL) и данных (SDA) должны быть выполнены по схемам с открытым коллектором (стоком) для объединения нескольких выходов и через внешний резистор подключены к плюсу питания для того, чтобы на шине был уровень "1", когда ни одно устройство не формирует сигнал "0". Максимальная емкостная нагрузка ограничена емкостью 400 пФ.

Инициализация и завершение передачи данных

В то время, когда передача данных на шине отсутствует, сигналы  SCL и SDA имеют высокий уровень за счет внешнего резистора.

Сигналы START и STOP формируются "Master" для определения начала и окончания передачи данных соответственно.

Сигнал START формируется переходом сигнала SDA из высокого уровня в низкий при высоком уровне сигнала SCL. Сигнал STOP определяется как переход SDA из низкого уровня в высокий при высоком уровне SCL. Таким образом, при передаче данных сигнал SDA может изменяться только при низком уровне сигнала SCL.

Шина управления I2C

Адресация устройств на шине I2C

Для адресации устройств используется два формата адреса:

Простой 7-разрядный формат с битом чтения/записи R/W;

Шина управления I2C

и 10-разрядный формат - в первом байте передается два старших бита адреса и бит записи/чтения, во втором байте передается младшая часть адреса.

Шина управления I2C

Подтверждение приема

При передаче данных после каждого переданного байта приемник должен подтвердить получение байта сигналом ACK.

Если "Slave" не подтверждает получение байта адреса или данных, "Master" должен прервать передачу, сформировав сигнал STOP.

При передаче данных от "Slave" к "Master", "Master" формирует сигналы подтверждения приема данных ACK. Если "Master" не подтвердит приема байта, "Slave" прекращает передачу данных, "отпуская" линию SDA. После этого "Master" может сформировать сигнал STOP.

Для задержки передачи данных "Slave" может установить логический нуль, указывая "Master" о необходимости ожидания. После "отпускания" линии SCL передача данных продолжается.

Шина управления I2C

Шина управления I2C

Передача данных от "Master" к "Slave"

Шина управления I2C

Чтение данных из "Slave"

Шина управления I2C

Использование сигнала повторного START для обращения к "Slave"

Шина управления I2C

Режим Multi-"Master"

Протокол передачи данных I2C позволяет иметь более одного "Master" на шине. Для разрешения конфликтов на шине при инициализации передачи используются функции арбитража и синхронизации.

Арбитраж

Арбитраж выполняется на линии SDA при высоком уровне линии SCL. Устройство, которое формирует на линии SDA высокий уровень когда другое передает низкий, теряет право брать "Master" и должно перейти в режим "Slave". "Master", потерявший инициативу на шине, может формировать тактовые импульсы до конца байта, в котором потерял свойства ведущего.

Шина управления I2C

Синхронизация

Синхронизация на шине происходит после выполнения арбитража по отношению к сигналу SCL. При переходе сигнала SCL с высокого уровня в низкий, все заинтересованные устройства начинают отсчитывать длительность низкого уровня. Затем устройства начинают переводить уровень SCL из низкого в высокий согласно требуемой скорости передачи данных. После перехода уровня из низкого в высокое состояние, заинтересованные устройства отсчитывают длительность высокого уровня. Первое устройство, которое переведет сигнал SCL в низкий уровень, определяет параметры тактового сигнала.

Шина управления I2C

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Компьютеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Использование Apple Vision Pro во время операций 16.03.2024

Медицинская команда больницы Кромвеля в Лондоне впервые применила Apple Vision Pro в ходе двух операций на позвоночнике. Это событие подтверждает потенциал гарнитуры в качестве медицинского инструмента, изменяющего подход к хирургической практике. Хотя сами врачи не использовали Vision Pro, операционная медсестра работала с виртуальной реальностью, используя очки во время подготовки и выполнения процедур. Гарнитура позволила просматривать виртуальные экраны в операционной, выбирать инструменты и следить за ходом операции. Программное обеспечение, разработанное компанией eXeX, специализирующейся на создании приложений на основе искусственного интеллекта для хирургии, существенно улучшило процесс оказания медицинской помощи пациентам. Использование Apple Vision Pro открывает новые возможности для разработки приложений в сфере здравоохранения, таких как клиническое образование, планирование операций, обучение и медицинская визуализация. Внедрение Apple Vision Pro в медицинскую пр ...>>

Хранение углерода в Северное море 16.03.2024

Министр энергетики Норвегии Терье Осланд объявил о запуске проекта Longship, нацеленного на создание центрального хранилища углекислого газа в Северном море. Этот амбициозный проект оценивается в $2,6 млрд и направлен на применение технологии CCS (углеродного захвата и хранения) для смягчения воздействия климатических изменений. Норвегия уже имеет опыт в области CCS благодаря успешным проектам Sleipner и Snohvit, и сейчас стремится увеличить объем углерода, запечатываемого под морским дном. План Longship предусматривает создание мощности по захвату и хранению 1,5 млн. тонн углерода ежегодно в течение 25 лет. Несмотря на позитивные перспективы, существуют опасения по поводу долгосрочных последствий такого хранения. Однако сторонники проекта утверждают, что морское хранение углерода имеет ряд преимуществ, включая минимальное воздействие на окружающую среду. Проект Longship осуществляется при участии компаний Equinor, Shell и TotalEnergies через совместное предприятие Northern Li ...>>

Выращены мини-органы из амниотической жидкости человека 15.03.2024

Международная команда ученых под руководством профессора Фань Сюлиня из Университета Чжэцзян разработала уникальный способ выращивания мини-органов из клеток, обнаруженных в амниотической жидкости человека. Этот значительный прорыв в медицине может привести к улучшению диагностики и лечения врожденных заболеваний. Органоиды, представляющие собой трехмерные клеточные структуры, имитирующие органы в меньшем масштабе, были выращены из клеток легких, почек и тонкого кишечника, найденных в амниотической жидкости. Этот метод открывает новые возможности для изучения различных состояний плода и может стать ключом к ранней диагностике и лечению врожденных дефектов. Хотя пока не проводились попытки использования этого метода в лечении, ученые надеются, что их исследования в будущем помогут бороться с серьезными врожденными заболеваниями, которые затрагивают миллионы новорожденных ежегодно. Этот прорыв может изменить практику медицинских вмешательств, позволяя диагностировать и лечить врожд ...>>

Случайная новость из Архива

Межсетевой экран D-Link NetDefend UTM DFL-870 10.10.2016

Компания D-Link объявила о выпуске межсетевого экрана серии NetDefend UTM DFL-870, предназначенного для комплексного решения задач управления, мониторинга и обслуживания безопасной сетевой инфраструктуры в распределенных корпоративных сетях. Как рассказали CNews в компании, межсетевой экран DFL-870 оснащен шестью настраиваемыми портами Gigabit Ethernet (по умолчанию - 2 WAN-порта, 1 DMZ-порт и 3 LAN-порта), консольным портом mini-USB и двумя USB-портами (зарезервированы для использования в последующих версиях встроенного ПО). DFL-870 выполнен в металлическом корпусе с возможностью установки в 19-дюймовую стойку при помощи входящих в комплект поставки креплений.

Новый межсетевой экран поддерживает резервирование каналов Route FailOver, возможность организации до 128 VLAN, настройку политик доступа, протоколы OSPF и SNMP v1/v2с. Производительность устройства обеспечивает высокие скорости открытия новых сессий и обработки трафика, включая IPS, AV и WCF.

DFL-870 обеспечивает высокоэффективное предотвращение известных атак и атак zero-day на основе технологии компонентных сигнатур IPS; потоковое AV-сканирование с использованием сигнатур от Kaspersky Labs без сохранения входящих файлов в кэш; фильтрацию Web-содержимого на базе серверов глобальных индексов, "черных списков", политик и настроек. Встроенная поддержка VPN позволяет организовывать PPTP-, L2TP- и IPSec-туннели (IKEv1 и IKEv2) для безопасного удаленного доступа к корпоративным данным с использованием шифрования DES (56 бит).

DFL-870 поддерживает функцию ZoneDefense, позволяющую при совместной работе с рядом коммутаторов серии xStack D-Link блокировать инфицированные компьютеры и предотвращать распространение вредоносного трафика по внутренней сети.

Настройка, управление и мониторинг DFL-870 могут осуществляться с помощью Web-интерфейса, консольного или удаленного SSH-доступа. Среди функций управления: удаленное управление, политики управления полосой пропускания, блокировка по URL/ключевым словам, политики доступа и SNMP. Также поддерживаются такие функции сетевого мониторинга, как уведомление по e-mail, системный журнал, проверка устойчивости и статистика в реальном времени.

DFL-870 доступен для заказа у официальных реселлеров компании D-Link с начала ноября 2016 г. по рекомендованной цене для конечных пользователей $875. Для поддержки перехода на новую модель всем клиентам, подтвердившим заказ до конца декабря 2016 г., DFL-870 будет предложен по цене популярного межсетевого экрана DFL-860E.

Для DFL-870 доступны дополнительные лицензии на управление приложениями (DFL-870-AC-12-LIC), антивирус (DFL-870-AV-12-LIC), предотвращение вторжений (DFL-870-IPS-12-LIC), контентную фильтрацию Web-содержимого (DFL-870-WCF-12-LIC).

Другие интересные новости:

▪ Электронная татуировка и микрофон

▪ Прибор для измерения характеристик диэлектрических и магнитных материалов

▪ В Альпах найден китайский песок

▪ Безопасное время для кофе

▪ Новые LED-телевизоры

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

 

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Крылатые слова, фразеологизмы. Подборка статей

▪ статья Жизнь взаймы. Крылатое выражение

▪ статья Какое животное имеет отпечатки пальцев как у человека? Подробный ответ

▪ статья Кладовщик склада лома и металлов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Клаускорректор II. Стабилизированный блок питания лампового предусилителя (300 вольт 50 миллиампер + 6.3 вольт 3 ампера). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок бесперебойного питания, 220 Вт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:





All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024