在俄羅斯I2C接口描述

現代家用電器，工業電子產品及各種通訊設備可以經常發現類似的解決方案，但產品實際上可以相互連接。 例如，幾乎每一個系統包括以下內容：

• 某些“智能”控制單元，這是有利的在大多數情況下表示單晶微型計算機;
• 通用單元，如LCD緩衝器，RAM，I / O端口，EEPROM或專門的數據轉換器;
• 特定組分，包括數字電路的配置和用於視頻信號和無線電治療。

如何優化利用？

為了確保利益設計者和生產者本身最有效地利用這些通用的解決方案，以及增加的各種設備和使用的電路節點的簡化運作的整體水平，公司飛利浦著手開發一個非常簡單的兩線雙向總線，提供了最有生產力的mezhmikroskhemnoe控制。 該總線提供了一個 數據傳輸 通過I2C接口。

由製造商指定的日期範圍包括多於150 CMOS和能與I2C兼容和用於工作的任何所列舉的類別的進行雙極型器件。 應當注意的是，I2C接口最初內置於所有兼容設備，因為他們可以沒有任何困難相互使用一種特殊的總線進行通信。 通過這種設計方案的應用卻變成了解決相當數量的配對的各種設備是相當有特點的數字系統的開發範圍的問題。

主要優點

即使你看UART，SPI，I2C的簡要說明，可以突出後者的優點如下：

• 對於工作，你只需要兩行 - 同步和數據。 連接到總線的任何設備，隨後可以通過軟件完全唯一的地址來解決。 在任何時候，有一個簡單的關係，這允許主導作用作為主 - 主發射器或接收器。
• 該總線提供有多個主機，提供所有的衝突檢測和仲裁的必要工具的能力，有助於防止數據損壞的情況下，兩個或更多的頂部開始同時傳輸信息。 在標準模式下提供在不超過100千比特/秒的速率僅連續8位數據傳輸，並在快速模式中，可以將閾值提高到四倍。
• 該芯片使用一個特殊的內置過濾器，有效地抑制尖峰，並確保最大的數據完整性。
• 可以連接到一個總線的芯片的最大可能的數目僅受400皮法其最大可能容量的限制。

優勢設計師

I2C接口，以及所有兼容芯片可以顯著加快開發過程中，從所述功能電路至其最終的原型。 應當注意的是，由於這樣的芯片的可能性直接連接到總線，而無需使用各種附加電路的設置空間進一步升級和斷開並連接從總線的各種設備修改原型系統。

有很多設置該I2C接口的優勢。 說明，特別是，可以讓你看到以下優點設計師：

• 在塊 的功能圖 完全對應於芯片，並因此確保從功能原理的足夠快速的過渡。
• 有沒有必要制定總線接口，因為輪胎最初集成在一個專用芯片。
• 集成通信和設備的尋址協議允許完全軟件定義的系統。
• 的相同類型的芯片可以在如果完全不同的應用中使用必要的。
• 總開發時間由於設計人員可以很快熟悉最常用的功能模塊，以及各種芯片的顯著減少。
• 如果需要，你可以添加或從系統中移除芯片，它不會對連接到同一總線上的其他設備產生太大影響。
• 總的軟件開發時間可由於有允許使用的可重用的軟件模塊庫中的事實顯著減少。

此外，值得注意的是用於任何故障和進一步調試極其簡單的診斷程序，這是不同的I2C接口。 說明稱，如果必要的話，你可以沒有任何困難，立即在這樣的設備的運行軌道，甚至微小的偏差，因此，採取相應的措施。 另外值得一提的是，設計師們提供特殊的解決方案，尤其是對於各種便攜式設備，並提供電池供電的系統相當有吸引力，使用I2C接口。 在俄羅斯的說明也指出，它的應用程序允許以下重要的優點：

• 發生任何干擾足夠高的電阻。
• 極低的功耗。
• 寬電源電壓範圍。
• 寬溫度範圍內。

好處技師

值得注意的是，不僅設計師，同時也是技術往往相當最近開始使用專用I2C接口。 俄羅斯描述表明相當寬的範圍內的優點，它們被提供給該類別的專業人員：

• 用接口標準的兩線串行總線有助於芯片之間的連接最小化，也就是說，它們呈現更少的接觸和需要更少的軌道，使印刷電路板不昂貴，並且具有更小的尺寸。
• 完全集成I2C接口LCD1602或其他一些選項，無需使用地址譯碼器，以及其他外部淺邏輯。
• 它提供了同時使用多個通向一個總線，其基本上加速試驗和設備的隨後的調整，由於總線可連接到一台計算機裝配線的能力。
• 可用性與接口VSO那些芯片兼容，SO和專門DIL封裝可以顯著減少對設備尺寸的要求。

它是唯一的好處，不同的I2C接口LCD1602和其他人的短名單。 還兼容芯片可以顯著增加用於提供極其簡單的各種設備選項建設，以及一個相對簡單的升級在目前的發展水平進一步支持了系統的靈活性。 因此，有可能開發不同的設備的整個家庭，使用作為基礎一定基礎模型。

設備和其功能的擴充的另外的現代化可以通過給對應於使用2C接口Arduino的或任何其它的可用廣告的芯片的總線標準連接來進行。 如果需要的話，以獲得更大的ROM，在這種情況下，將足夠只選擇具有ROM增加量的另一微控制器。 由於更新芯片必要時能夠完全取代舊的，你可以很容易地添加新的功能的設備或由傳統斷開，以增加它的整體性能已經過時的芯片，並進一步用較新設備替換它們。

ACCESS總線

由於輪胎存在的兩線的性質，以及解決方案為ACCESS總線的最理想的平台之一的能力，其實恰恰是I2C接口。 規範（俄文描述被呈現在本文中），該裝置使得更便宜的替代方案，積極使用早期RS-232C接口，用於各種外圍設備連接到使用標準的計算機使用四連接器。

簡介規範

對於高級應用8位控制，其使用微控制器，提供了安裝多個設計標準的能力：

• 在有利的大多數情況下，整個系統包括一個微控制器和其他 外圍設備， 包括存儲器和各種輸入/輸出端口;
• 的各種設備相結合的總成本應在單個系統內的程度非常小;
• 被委託具有控制功能的系統中，不提供對需要提供高速數據傳輸;
• 整體效率直接依賴的設備，以及連接總線的性質上。

為了開發該系統，與上述標準完全兼容，你需要使用其中使用的I2C串行接口總線。 儘管有總線帶寬並行串行，它需要較少的連接和接觸較少的芯片。 我們不應該忘記一個事實，即輪胎不僅包括連接線，也有不同的格式和必要的程序，以確保系統內通信。

設備以進行通信使用一個軟件仿真I2C接口或輪胎必須具有特定的協議，它允許不同的可能性搶占碰撞，損失或阻塞信息。 在快速設備必須能夠以接觸一個緩慢的，並且在同一時間，系統不應依賴於所連接的設備，否則所有的改進和修改，不能使用。 也有必要制定由實際安裝特定的設備目前正在提供控制總線和在什麼時間的過程。 另外，如果具有不同的時鐘頻率的不同的設備，被連接到相同的總線，必須確定它的同步源。 所有相應的AVR和I2C接口的任何其它這份名單上這些標準。

基本概念

I2C總線可以支持使用任何芯片技術。 接口I2C LabVIEW和類似它涉及用於信息傳輸的使用兩條線 - 和數據同步。 從而連接檢測由於唯一地址的任何設備，無論它是否是一個LCD緩衝器，微控制器，存儲器或接口鍵盤，並且因此可以作為發送器或接收器，根據目的為特異性該設備旨在。

在大多數情況下是有利LCD緩衝器是一個標準的接收器，以及存儲器不僅可以接收而且還發送各種數據。 此外，移動信息設備的過程可以被分類為從和主。

在這種情況下，該裝置被稱為其發起數據傳輸和產生同步信號的主。 在這種情況下，任何可尋址裝置應在有關他的奴隸予以考慮。

I2C通信接口提供了幾個主要的，即能夠對總線的控制的一個以上的設備是能夠連接到它。 使用一個以上的微控制器輪胎的能力表明一個以上的主機可以在任何給定時間發送。 為了消除這種風險，當出現這種情況發生潛在的混亂，我們開發了專門的仲裁程序，它採用I2C接口。 擴展器和其他設備提供的設備在總線上組件I的所謂規則的連接

定時信號的生成是主的佔空比，以及在數據傳送期間各自產生其自己的信號，並且進一步它只能在當發生碰撞時，它“拉動”慢從屬或另一個主事件而改變。

常規設置

如SCL，SDA和是其通過上拉電阻被連接到一個正電源雙向線路。 當輪胎是完全自由的，每一行是在高位置。 連接到總線上的設備的輸出級必須具有可通過安裝IM I2C接口信息來提供可以在不超過400千比特/秒的快速模式的速率發送一個開漏極或開路集電極功能，而在標準速度低於100千比特/秒。 可同時連接到總線的設備的總數，僅依賴於一個參數。 該行的這個容量不超過400 pF的。

確認

確認是在數據傳送的強制性程序。 引線產生相應的同步脈衝，而發送器釋放該時鐘作為確認期間SDA線。 此後，接收器必須穩定地確保高時鐘狀態穩定地保持SDA線處於低狀態。 在這種情況下，有必要考慮建立和保持。

在大多數情況下，有利解決接收器必然產生每個接收的字節後確認，這裡唯一的例外是僅在發送的開始包括地址CBUS這些情況。

如果從接收器是無法發送它自己的地址的確認，有必要留在高狀態的數據線，然後主持人將信號發出“停止”，這將中斷所有信息的發送的可能性。 如果該地址已被驗證，但它不能被驅動長一段時間不再接受導致還應通過發送中斷的任何數據。 要做到這一點，從沒有確認下一個接收字節和剛剛離開的數據線為高電平，使主機產生的信號“停止”。

如果轉發程序，提供一種用於主接收器，在這種情況下，他必須通知進行了從屬發送的結束，並且它不被最後接收到的字節證實。 在這種情況下，從發送器立即釋放數據線導致可以再次產生信號“停止”或重複該信號“開始”。

要檢查設備的可用性，可以嘗試進入草圖的標準示例，Arduino的I2C接口，如上面的照片。

仲裁

鉛可能只輪胎的徹底解放之後開始轉發的信息，但兩個或兩個以上的領先可以在最短保留時間花在啟動信號的產生。 這最終導致了總線上的信號明確的“開始”。

工作就仲裁總線SDA進行這樣的時刻，直到SCL總線處於高狀態。 如果一個領先的開始發送數據線為低，但其他 - 高，則後者是從它完全斷開，因為SDL的狀態不是他的分機的適當高的狀態。

可以在幾個比特來執行仲裁的延續。 由於第一地址被發送的數據，然後這個事實，仲裁可以具有持續時間，直到地址的末端，如果將由主導相同的設備來解決，在這種情況下，將參加和各種數據的仲裁。 因為這個仲裁方案的數據沒有任何碰撞的情況下丟失。

如果主仲裁失敗，在這種情況下，它可以發出同步脈衝SCL到最後一個字節，並為此訪問已丟失。