Распрацаваная Philips ў 1980-х гадах, I2C стаў адным з найбольш распаўсюджаных пратаколаў паслядоўнай сувязі ў электроніцы. I2C забяспечвае сувязь паміж электроннымі кампанентамі або IC для IC, з'яўляецца Ці кампаненты знаходзяцца на адной і той жа друкаванай плаце або падлучаны праз кабель. Ключавой асаблівасцю I2C з'яўляецца здольнасць мець велізарнае колькасць кампанентаў на адной шыне сувязі толькі два провада, што робіць I2C ідэальна падыходзіць для прыкладанняў, якія патрабуюць прастаты і нізкай кошту над хуткасцю.
Агляд пратаколу I2C
I2C ўяўляе сабой паслядоўны камунікацыйны пратакол, які патрабуе толькі два сігнальных ліній, які быў распрацаваны для абмену дадзеных паміж мікрасхемамі на друкаванай плаце. I2C быў першапачаткова распрацаваны для 100kbps сувязі, але хутчэй, рэжымы перадачы дадзеных былі распрацаваны на працягу многіх гадоў, каб дасягнуць хуткасці да 3.4Mbit. Пратакол I2C быў створаны ў якасці афіцыйнага стандарту, які забяспечвае добрую сумяшчальнасць паміж рэалізацыямі I2C і добрай зваротнай сумяшчальнасцю.
сігналы I2C
I2C пратакол выкарыстоўвае толькі два двунакіраваныя сігнальныя лініі для сувязі з усімі прыладамі на шыне I2C. Гэтыя два сігналу выкарыстоўваюцца:
- Паслядоўная лінія дадзеных (SDL)
- Серыйныя Гадзіннік дадзеных (КСД)
Прычына, па якой можа I2C выкарыстоўваць толькі два сігналы сувязі з шэрагам перыферыйных прылад у тым, як ажыццяўляецца сувязь па шыне. Кожны I2C сувязі пачынаецца з 7-біт (ці 10-бітны) адрас, які выклікае з адрасу перыферыйнага астатняй частцы камунікацыі прызначаецца, каб атрымаць паведамленне. Гэта дазваляе выкарыстоўваць некалькі прылад на шыне I2C, каб гуляць ролю вядучага прылады, як патрэба сістэмы дыктату. Для прадухілення сутыкненняў сувязі, пратакол I2C ўключае арбітражную і выяўленне сутыкненняў магчымасці, якія дазваляюць плаўную сувязь па шыне.
Перавагі і недахопы
У якасці камунікацыйнага пратаколу I2C мае шмат пераваг, якія робяць гэта добры выбар для многіх ўбудавальных прыкладанняў дызайну. I2C дае наступныя перавагі:
- I2C патрабуе толькі два сігнальных ліній
- Гнуткая хуткасць перадачы дадзеных
- Кожнае прылада на шыне незалежна адрасаванай
- Прылады маюць просты майстар / кіраваныя адносіны
- I2C здольны апрацоўваць множныя майстар сувязі шляхам прадастаўлення арбітражу і сутыкненні выяўлення сувязі
- Больш за доўгія адлегласці сувязі, чым SPI
З улікам усіх гэтых пераваг, I2C таксама мае некалькі абмежаванняў, якія могуць павінны быць распрацаваны вакол. Найбольш важныя абмежаванні I2C ўключаюць:
- Бо толькі 7-біт (або 10 біт) даступныя для прылады адрасавання прылад на адной шыне могуць сумесна выкарыстоўваць адзін і той жа адрас. Некаторыя прылады здольныя канфігураванню апошнія некалькі бітаў адрасы, але гэта па-ранейшаму накладвае абмежаванне прылад на адной шыне.
- Толькі некалькі абмежаваных хуткасці сувязяў даступныя і многія прылады не падтрымліваюць больш высокія хуткасці перадачы. Частковая падтрымка для кожнай хуткасці на шыне патрабуецца для прадухілення павольных прылад ад лоўлі частковых перадач, якія прывядуць да аператыўных Глюкі.
- Агульны характар шыны I2C можа прывесці да ўсёй шыне падвешвання, калі адно прылады на шыне спыняе працу. Веласпорт харчавання на шыну можа быць выкарыстана для перазапуску шыны і аднавіць нармальную працу.
- Так як прылады могуць ўсталёўваць свае хуткасці перадачы дадзеных, больш павольныя прылады аперацыйных могуць затрымліваць працу хутчэй прылад хуткасці.
- I2C спажывае больш энергіі, чым іншыя шыны паслядоўнай сувязі ў сувязі з тапалогіяй адкрытага сцёку ліній сувязі.
- Абмежаванні шыны I2C, як правіла, абмяжоўваюць колькасць прыладаў на шыне з тузін прылад.
прыкладанняў
Шына I2C з'яўляецца выдатным выбарам для прыкладанняў, якія патрабуюць нізкай кошту і просты рэалізацыі, а не высокай хуткасці. Напрыклад, чытанне пэўных мікрасхем памяці, доступ да ЛАП і АЛП, чытанне датчыкаў , якое перадае і кіраўнікі накіраваны прыстасаваныя дзеянні, чытанне апаратных датчыкаў і паведамляецца з некалькімі мікракантролерамі з'яўляюцца агульным выкарыстаннем пратаколу I2C сувязі.