1980-аад онд Philips-ийн хөгжүүлсэн I2C электроникийн хамгийн түгээмэл цуваа холбооны протоколуудын нэг болсон. I2C нь электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүд, IC-IC-ийн хоорондох холбоог бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг ПХБ дээр эсвэл кабелиар холбогдсон эсэхээс үл хамаарна. I2C-ийн гол онцлог нь зөвхөн нэг холбооны автобусаар асар олон тооны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулах чадвартай бөгөөд зөвхөн хоёр утастай бөгөөд I2C нь энгийн, хурдтай хямд байхыг шаарддаг програмуудад зориулж төгсдөг.
I2C протоколын тойм
I2C нь ПХБ-ийн схемүүдийн хоорондын холболтод зориулж хийгдсэн хоёр дохионы шугамыг шаарддаг цуваа холбооны протокол юм. I2C нь анхандаа 100kbps холболттой байсан боловч 3.4 сая хүртэлх хурдыг хангахын тулд өгөгдөл дамжуулах хурдыг хурдавчилсан байна. I2C протокол нь албан ёсны стандарт болж байгуулагдсан бөгөөд I2C-ийн хэрэгжилт болон сайн талтай нийцтэй байдлыг хангаж чаддаг.
I2C дохионууд
I2C протокол нь I2C шугамын бүх төхөөрөмжтэй харилцахын тулд зөвхөн хоёр чиглэлтэй дохионы шугамыг ашигладаг. Ашигласан хоёр дохио нь:
- Цуваа өгөгдлийн шугам (SDL)
- Цуваа өгөгдлийн цаг (SDC)
I2C нь олон тооны захын төхөөрөмжтэй харилцахдаа зөвхөн хоёр дохиог хэрэглэж болох шалтгаан нь автобусын дагуух холболт хэрхэн явагддагтай холбоотой юм. I2C-ийн холболт бүр 7-бит (эсвэл 10-бит) хаяглалтаас эхэлдэг захын хаягийг дууддаг бөгөөд бусад хэсэг нь харилцаа холбоог хүлээж авах зорилготой юм. Энэ нь мастер төхөөрөмжийн гүйцэтгэх үүргийг гүйцэтгэхийн тулд олон төхөөрөмжүүдийг системд шаарддаг. Харилцааны мөргөлдөөнөөс урьдчилан сэргийлэхийн тулд I2C протокол нь арбитр, мөргөлдөөн илрүүлэх чадварыг агуулдаг бөгөөд энэ нь автобусын дагуух холболтыг хөнгөвчлөх боломжийг олгодог.
Давуу тал ба хязгаарлалт
Харилцаа холбооны протоколын хувьд, I2C нь маш олон давуу талтай байдаг бөгөөд ингэснээр олон суулгасан дизайны програмууд нь сайн сонголт болдог. I2C нь дараах давуу талтай:
- I2C нь зөвхөн хоёр дохионы шугамыг шаарддаг
- Уян хатан өгөгдөл дамжуулах түвшин
- Автобусны төхөөрөмж бүр бие дааж хаядаг
- Төхөөрөмжүүд нь энгийн мастер / боол харилцаатай байдаг
- I2C нь архитектур, харилцаа холбооны мөргөлдөх илрүүлэлтийг хангах замаар олон мастер харилцаатай ажиллах чадвартай
- ТХХТ-ээс илүү хол зайтай байх
Эдгээр бүх давуу талуудтай, I2C нь мөн дизайн хийх цөөн хэдэн хязгаартай байдаг. Хамгийн чухал I2C хязгаарлалтууд гэвэл:
- Төхөөрөмжийн хаягийн хувьд зөвхөн 7-бит (эсвэл 10-бит) боломжтой тул ижил автобусны төхөөрөмжүүд ижил хаягтай байж болно. Зарим төхөөрөмжүүд нь сүүлийн хэдэн битүүдийг тохируулах чадвартай боловч энэ нь ижил төрлийн автобус дээрх төхөөрөмжүүдийг хязгаарладаг.
- Зөвхөн цөөн тооны харилцааны хурдтай бөгөөд олон төхөөрөмж дамжуулах хурдыг хурдасгадаггүй. Автобусны хурд бүрт хэсэгчилсэн дэмжлэг шаардагдах хэсэгчилсэн төхөөрөмжийг хэсэгчлэн дамжуулахаас сэргийлж үйл ажиллагааны саатал үүсэх болно.
- I2C автобусны хуваалцсан шинж чанар нь автобусанд ганц төхөөрөмж ажиллаж байх үед бүхэлд нь автобус өлгөгдөж болно. Автобусны хүчийг унахдаа автобусыг дахин эхлүүлэх, зөв ажиллагааг сэргээхэд ашиглаж болно.
- Төхөөрөмжүүд харилцааны хурдыг тохируулах боломжтой тул илүү удаан ажиллагаатай төхөөрөмжүүд нь илүү хурдан хурдны ажиллагааны ажиллагааг зогсоож чадна.
- I2C нь холбооны шугамын нээлттэй суваг үүсгэхээс шалтгаалан бусад цуваа холболтоос илүү их хүч чадлыг бий болгодог.
- I2C шугамын хязгаарлалт нь ихэвчлэн хэдэн арван төхөөрөмжтэй ойролцоох автобусны төхөөрөмжүүдийн тоог хязгаарладаг.
Програмууд
I2C автобус нь өндөр хурдтай биш харин бага өртөгтэй, энгийн шийдлийг шаарддаг програмуудад тохиромжтой сонголт юм. Жишээлбэл, тодорхой санах ойн IC, DAC болон ADC-д хандах, мэдрэгчтэй унших , хэрэглэгчийн чиглүүлэх ажиллагаа, тоног төхөөрөмжийн мэдрэгч, микроконтроллер унших, I2C холбооны протоколын түгээмэл хэрэглээ байдаг.