Mewn cyfrifiadureg ac electroneg, mae protocol cyfathrebu o'r enw I2C neu Ryng-Integrated Circuit sy'n caniatáu trosglwyddo gwybodaeth rhwng dyfeisiau gwahanol integredig, hyd yn oed gyda defnyddio dim ond dau geblau. Mae I2C, heb amheuaeth, yn arf pwerus a hanfodol bwysig i reoli arddangosfa gyda dim ond dau gebl. Defnyddir y dechnoleg hon mewn ystod eang o ddyfeisiau ac, felly, mae'n ychwanegu gwerth at brosiectau a chymwysiadau di-rif ym maes electroneg a chyfrifiadura.
Un o agweddau mwyaf arwyddocaol I2C yw mai dim ond dwy linell cysylltiad ffisegol sydd ei angen arno. Gelwir y ddwy linell hon yn SDA (Data) a SCL (Clock). Prif fantais y bws data hwn yw ei allu i weithredu hyd yn oed pan fo'r pellteroedd rhwng dyfeisiau'n fawr, sy'n ei gwneud yn ateb delfrydol ar gyfer integreiddio cydrannau mewn systemau electronig.
Bydd yr erthygl hon yn trafod yn fanwl sut mae'n gweithio. el protocolo I2C, sydd ei briodweddau hanfodion a sut y gellir ei ddefnyddio i reoli arddangosfa gyda dim ond dau gebl. Heb os, bydd y wybodaeth hon yn ddefnyddiol i unrhyw un sydd â diddordeb mewn dylunio a chydosod cydrannau electronig a systemau digidol.
Yn olaf, os oes gennych ddiddordeb mewn dysgu mwy am weithrediad a chymwysiadau technolegau cysylltu a phrotocolau cyfathrebu, rydym yn eich gwahodd i ymgynghori â'n herthygl ar sut mae protocol UART yn gweithio, dull arall o drosglwyddo data a ddefnyddir yn aml mewn dyfeisiau electronig.
Deall y rhyngwyneb I2C: Beth ydyw a sut mae'n gweithio?
Y rhyngwynebau I2C (Inter-Integrated Circuit) son fundamentales yn y byd rhaglenni electroneg a microreolwyr. Dyluniwyd y protocol cyfathrebu cyfresol hwn gan Philips Semiconductors i ganiatáu cyfathrebu hawdd rhwng cydrannau sydd wedi'u lleoli ar yr un bwrdd cylched. Dim ond dau gebl deugyfeiriadol y mae I2C yn eu defnyddio, a elwir yn SDA (llinell ddata) a SCL (llinell cloc), sy'n golygu ei fod yn ddewis ardderchog ar gyfer lleihau nifer y ceblau a'r pinnau sydd eu hangen wrth gysylltu dyfeisiau ymylol fel arddangosfeydd LED neu LCD.
Un o nodweddion mwyaf nodedig I2C yw ei fod yn caniatáu cydgysylltu hyd at 128 dyfais wahanol defnyddio dwy linell bws yn unig. Mae gan bob dyfais I2C ei chyfeiriad unigryw ei hun i osgoi gwrthdaro yn ystod cyfathrebu. Pan fydd angen i brif ddyfais gyfathrebu â dyfais gaethweision, mae'n syml yn anfon neges gyda chyfeiriad y ddyfais caethweision ac yna'n trosglwyddo neu'n gofyn am y data cyfatebol.
Wrth ddefnyddio'r rhyngwyneb I2C, rhaid ystyried bod y cyflymder trosglwyddo yn gymharol isel o'i gymharu â phrotocolau eraill, yn gyffredinol yn amrywio rhwng 100 Kb / s a 400 Kb / s, er bod fersiynau diweddar wedi cynyddu'r cyflymder hwn hyd at 3.4 Mb / s . Er gwaethaf y cyfyngiad cyflymder hwn, Mae I2C yn dal yn ddefnyddiol iawn mewn ceisiadau lle nad oes angen trosglwyddo data uchel, o ystyried ei gynllun gwifrau symlach a hyblygrwydd i gysylltu dyfeisiau lluosog. I'r rhai sydd am ymchwilio'n ddyfnach i barth protocolau cyfathrebu eraill, argymhellir darllen yr erthygl ymlaen sut mae'r rhyngwyneb SPI yn gweithio.
Proses Ffurfweddu I2C ar Sgrin: Camau Penodol
Y broses ffurfweddu I2C Mae'n dechrau gyda nodi'r pinnau SDA (Data) a SCL (Cloc) ar y ddyfais. Bydd y pinnau hyn yn gyfrifol am drosglwyddo data a rheoli amseru yn y drefn honno. Fel rheol, maent wedi'u lleoli ym mhorthladd ehangu GPIO (Allbwn Mewnbwn Pwrpas Cyffredinol) y microreolydd. Trwy wneud yn siŵr ein bod yn cysylltu'r pinnau hyn yn gywir rhwng y rheolydd a'r sgrin gallwn sicrhau cyfathrebu I2C cywir.
Yn gyffredinol, y llyfrgell Wire fydd yr un a ddefnyddir ar gyfer rhaglennu ar y microreolydd. Mae'r llyfrgell hon yn hwyluso rhaglennu trwy ddarparu swyddogaethau i gychwyn cyfathrebu, ysgrifennu a darllen data. Y ffeil pennyn Gwifren.h rhaid ei gynnwys yn y cod, ac yna cyfeiriad y ddyfais I2C mewn fformat hecsadegol. Gorchymyn Wire.begin(). yn dechrau cyfathrebu rhwng y microreolydd a'r sgrin. Anfonir y data gan ddefnyddio'r gorchymyn Wire.write() tra bydd Wire.read() yn darllen y data a dderbyniwyd.
Yn olaf, i ysgrifennu a darllen data o'r sgrin, bydd y dilyniant yn dechrau gyda'r gorchymyn Wire.beginTransmission() ac yn gorffen gyda Wire.endTransmission(). Mae'n bwysig gwirio'r gwerthoedd a ddychwelwyd gan y swyddogaeth olaf hon. Bydd gwerth o sero yn dangos bod y data wedi'i drosglwyddo'n gywir. Os canfyddir problem, bydd y gwerthoedd 2, 3, neu 4 yn cael eu dychwelyd yn y drefn honno gan nodi gwall yn y cyfeiriad, y data a dderbyniwyd, neu'r dyfais arall nid atebodd. I gael mwy o fanylion am wallau I2C a'u datrysiad, gallwch ymgynghori â'n herthygl ar Datrys problemau I2C.
Gwallau ac atebion cyffredin ar gyfer rheoli arddangosiadau trwy I2C
Mae diffyg gwybodaeth am weithrediad priodol y Protocol I2C Fel arfer dyma brif achos gwallau wrth geisio rheoli sgrin gyda dau gebl. Daw'r gwallau mwyaf cyffredin o beidio â deall yn llawn sut mae'r protocol hwn yn gweithio, yn enwedig o ystyried ei fod yn caniatáu cysylltu dyfeisiau lluosog â'r un llinell gyfathrebu. Hefyd, weithiau mae'r newid pin i wneud y cysylltiad SDA (Data), SCL (Clock) yn y microreolydd neu'r angen am wrthyddion tynnu i fyny yn cael eu hanwybyddu.
Y cam cyntaf i ddatrys unrhyw broblem y gallech fod yn ei hwynebu gyda rheolaeth o'r sgrin trwy I2C yn gwirio cysylltiadau. Mae hyn yn cynnwys dilysu cywirdeb y ceblau, yn ogystal â'u cysylltiad priodol â'r pinnau SDA a SCL ar y ddyfais. Cofiwch mai'r pin SDA sy'n gyfrifol am drosglwyddo data a SCL am gynhyrchu'r cloc cydamseru. Yn ein canllaw ar sut i wneud cysylltiadau I2C, fe welwch wybodaeth fanylach.
Yn olaf, mae'n bwysig iawn cadw hynny mewn cof Mae cyfathrebu I2C yn ddibynnol iawn ar feddalwedd. Mae hyn yn golygu bod angen i chi sicrhau eich bod yn defnyddio'r llyfrgell gyrrwr I2C gywir ar gyfer yr arddangosfa rydych chi'n ceisio ei defnyddio a bod yr holl gyfluniad meddalwedd yn cael ei weithredu'n gywir. Mae eich codau yn hanfodol i feistroli I2C, felly ymarferwch ag ef. I grynhoi, ein hargymhelliad yw eich bod yn deall y protocol yn dda, yn gwneud cysylltiadau cywir sy'n cadw at y safonau, ac yn ffurfweddu y meddalwedd yn gywir ar gyfer rheoli sgrin.
Gwneud y mwyaf o effeithlonrwydd arddangosfeydd trwy ryngwyneb I2C: Argymhellion ymarferol
Er mwyn sicrhau'r effeithlonrwydd mwyaf posibl wrth reoli arddangosfa gan ddefnyddio'r rhyngwyneb I2C, dim ond dau gebl y bydd eu hangen arnom: SDA (data) a SCL (cloc). Mewn gwirionedd, y ddau hyn yw'r unig rai sydd eu hangen i drosglwyddo gwybodaeth. Gyda gweithrediad cywir y ceblau hyn, byddwn yn gallu rheoli sgrin yn effeithlon a heb fod angen nifer fawr o gysylltiadau. Yr allwedd yw optimeiddio a symleiddio'r broses.
Un o brif fanteision defnyddio'r rhyngwyneb I2C yw ei fod yn caniatáu inni'r posibilrwydd o reoli dyfeisiau lluosog gyda'r ddau gebl a grybwyllir yn unig. Ar ben hynny, gall dewis cywir yn y gwrthiant terfynu ein harwain i leihau ymyrraeth ac, felly, gwella ansawdd y signal. Mae rhyngwyneb I2C yn caniatáu rheolaeth effeithiol a symlach, gan ychwanegu gwerth at effeithlonrwydd a hwyluso dyluniad ein systemau.
I ddysgu mwy am ei weithrediad a'i ddefnydd, argymhelliad ymarferol yw cyfeirio at y ddogfennaeth swyddogol ac adnoddau fel tiwtorialau neu fforymau ar-lein arbenigol. Bydd manteisio ar yr adnoddau sydd ar gael yn ein galluogi i wneud y defnydd gorau ac effeithlonrwydd ein sgriniau trwy ryngwyneb I2C. Yn yr un modd, i ddeall yn llawn ddefnydd a buddion y math hwn o ryngwyneb, mae'n ddefnyddiol ymgyfarwyddo â rhai termau technegol cysylltiedig megis, er enghraifft, beth ydyw a sut i ddefnyddio'r Bws I2C. Gall mynd i mewn i fyd I2C ymddangos yn gymhleth i ddechrau, ond mae ei drin yn symlach nag y mae'n ymddangos ac mae'r buddion yn nodedig. Mae deall sut mae'n gweithio yn hanfodol er mwyn sicrhau'r effeithlonrwydd mwyaf posibl a gwneud y gorau o'n prosiectau.
Sebastián Vidal ydw i, peiriannydd cyfrifiadurol sy'n angerddol am dechnoleg a DIY. Ar ben hynny, fi yw creawdwr tecnobits.com, lle rwy'n rhannu tiwtorialau i wneud technoleg yn fwy hygyrch a dealladwy i bawb.