Ինչպե՞ս կառավարել էկրանը ընդամենը երկու մալուխով (I2C):

Համակարգչային գիտության և էլեկտրոնիկայի մեջ կա հաղորդակցության արձանագրություն, որը կոչվում է I2C կամ Inter-Integrated Circuit, որը թույլ է տալիս տեղեկատվության փոխանցումը միջև: տարբեր սարքեր ինտեգրված, նույնիսկ միայն երկու մալուխի օգտագործմամբ: I2C-ն, անկասկած, հզոր և կենսականորեն կարևոր գործիք է էկրանն ընդամենը երկու մալուխով կառավարելու համար: Այս տեխնոլոգիան օգտագործվում է սարքերի լայն տեսականիում և, հետևաբար, արժեք է ավելացնում էլեկտրոնիկայի և հաշվարկների ոլորտում անթիվ նախագծերին և հավելվածներին:

I2C-ի ամենակարևոր կողմերից մեկն այն է, որ այն պահանջում է միայն երկու ֆիզիկական կապի գիծ: Այս երկու տողերը հայտնի են որպես SDA (տվյալներ) և SCL (ժամացույց): Տվյալների այս ավտոբուսի հիմնական առավելությունն այն է, որ նա կարող է աշխատել նույնիսկ այն ժամանակ, երբ սարքերի միջև հեռավորությունները մեծ են, ինչը այն դարձնում է իդեալական լուծում էլեկտրոնային համակարգերում բաղադրիչների ինտեգրման համար:

Այս հոդվածում մանրամասն կքննարկվի, թե ինչպես է այն աշխատում: I2C արձանագրությունը, որոնք դրա հատկությունները հիմունքները և ինչպես այն կարող է օգտագործվել ընդամենը երկու մալուխով էկրանը կառավարելու համար: Այս գիտելիքը, անկասկած, օգտակար կլինի բոլորին, ովքեր հետաքրքրված են էլեկտրոնային բաղադրիչների և թվային համակարգերի նախագծմամբ և հավաքմամբ:

Վերջապես, եթե դուք հետաքրքրված եք ավելին իմանալ կապի տեխնոլոգիաների և կապի արձանագրությունների շահագործման և կիրառությունների մասին, մենք ձեզ հրավիրում ենք ծանոթանալու մեր հոդվածին. ինչպես է աշխատում UART արձանագրությունը, տվյալների փոխանցման մեկ այլ մեթոդ, որը հաճախ օգտագործվում է էլեկտրոնային սարքերում։

Հասկանալով I2C ինտերֆեյսը. ինչ է դա և ինչպես է այն աշխատում:

Ինտերֆեյսները I2C (Միջինտեգրված միացում) հիմնարար են աշխարհում էլեկտրոնիկայի և միկրոկարգավորիչների ծրագրավորում: Այս սերիական կապի արձանագրությունը նախագծվել է Philips Semiconductors-ի կողմից՝ թույլ տալու հեշտ հաղորդակցություն այն բաղադրիչների միջև, որոնք տեղակայված են նույն տպատախտակի վրա: I2C-ն օգտագործում է միայն երկու երկկողմանի մալուխներ, որոնք հայտնի են որպես SDA (տվյալների գիծ) և SCL (ժամացույցի գիծ), ինչը հիանալի ընտրություն է դարձնում ծայրամասային սարքերը, ինչպիսիք են LED-ը կամ LCD-ն միացնելիս, պահանջվող մալուխների և քորոցների քանակը:

I2C-ի ամենաուշագրավ առանձնահատկություններից մեկն այն է, որ այն թույլ է տալիս փոխկապակցել մինչև 128 տարբեր սարքեր օգտագործելով ընդամենը երկու ավտոբուսային գիծ: Յուրաքանչյուր I2C սարք ունի իր յուրահատուկ հասցեն՝ շփման ընթացքում կոնֆլիկտներից խուսափելու համար: Երբ հիմնական սարքը պետք է շփվի ստրուկ սարքի հետ, այն պարզապես ուղարկում է հաղորդագրություն ստրուկ սարքի հասցեով, այնուհետև փոխանցում կամ պահանջում է համապատասխան տվյալներ:

I2C ինտերֆեյսը օգտագործելիս պետք է հաշվի առնել, որ փոխանցման արագությունը համեմատաբար ցածր է այլ արձանագրությունների համեմատ, ընդհանուր առմամբ տատանվում է 100 Կբ/վ-ից մինչև 400 Կբ/վ, չնայած վերջին տարբերակները բարձրացրել են այս արագությունը մինչև 3.4 Մբ/վ։ . Չնայած արագության այս սահմանափակմանը, I2C-ը դեռ շատ օգտակար է այն ծրագրերում, որտեղ տվյալների բարձր փոխանցում չի պահանջվում՝ հաշվի առնելով դրա պարզեցված լարերի սխեման և մի քանի սարքեր միացնելու ճկունությունը: Նրանց, ովքեր ցանկանում են ավելի խորանալ հաղորդակցման այլ արձանագրությունների տիրապետման մեջ, խորհուրդ է տրվում կարդալ հոդվածը. ինչպես է աշխատում SPI ինտերֆեյսը.

I2C-ի կազմաձևման գործընթացը էկրանին. Հատուկ քայլեր

I2C-ի կազմաձևման գործընթացը Այն սկսվում է սարքի վրա SDA (Տվյալներ) և SCL (Ժամացույց) փիների նույնականացումից: Այս քորոցները համապատասխանաբար պատասխանատու կլինեն տվյալների փոխանցման և ժամանակի վերահսկման համար: Սովորաբար դրանք գտնվում են միկրոկառավարիչի GPIO (General Purpose Input Output) ընդլայնման միացքում: Համոզվելով, որ այս փիները ճիշտ միացրել են կարգավորիչի և էկրանի միջև, մենք կարող ենք ապահովել ճիշտ I2C հաղորդակցություն:

Wire գրադարանը սովորաբար օգտագործվում է միկրոկոնտրոլերի վրա ծրագրավորման համար: Այս գրադարանը հեշտացնում է ծրագրավորումը՝ տրամադրելով գործառույթներ՝ կապ սկսելու, գրել և կարդալ տվյալները: Վերնագրի ֆայլը Հաղորդալար.հ պետք է ներառված լինի ծածկագրում, որին հաջորդում է I2C սարքի հասցեն տասնվեցական ձևաչափով: Wire.begin() հրամանը կսկսի հաղորդակցությունը միկրոկոնտրոլերի և էկրանի միջև. Տվյալները կուղարկվեն Wire.write() հրամանի միջոցով, մինչդեռ Wire.read()-ը կկարդա ստացված տվյալները:

Վերջապես, էկրանից տվյալները գրելու և կարդալու համար հաջորդականությունը կսկսվի Wire.beginTransmission() հրամանով և կավարտվի Wire.endTransmission(): Կարևոր է ստուգել այս վերջին ֆունկցիայի կողմից վերադարձված արժեքները. Զրո արժեքը ցույց կտա, որ տվյալները ճիշտ են փոխանցվել: Եթե ​​խնդիր հայտնաբերվի, 2, 3 կամ 4 արժեքները կվերադարձվեն համապատասխանաբար՝ նշելով հասցեի, ստացված տվյալների կամ սխալի մասին: մեկ այլ սարք չպատասխանեց. I2C սխալների և դրանց լուծման վերաբերյալ ավելի խորը մանրամասների համար կարող եք ծանոթանալ մեր հոդվածին I2C անսարքությունների վերացում.

Ընդհանուր սխալներ և լուծումներ I2C-ի միջոցով էկրանները կառավարելու համար

-ի պատշաճ իրականացման մասին գիտելիքների պակասը I2C արձանագրություն Սա սովորաբար սխալների հիմնական պատճառն է, երբ փորձում եք կառավարել էկրանը երկու մալուխներով: Ամենատարածված սխալները գալիս են այն բանից, որ լիովին չհասկանալով, թե ինչպես է աշխատում այս արձանագրությունը, հատկապես հաշվի առնելով, որ այն թույլ է տալիս մի քանի սարքեր միացնել նույն հաղորդակցման գծին: Ի հավելումն, երբեմն անտեսվում են SDA (տվյալներ), SCL (Ժամացույց) միացումներ միկրոկառավարիչում միացում կատարելու համար փին միացումը կամ քաշվող դիմադրիչների անհրաժեշտությունը:

Առաջին քայլը ցանկացած խնդրի լուծման համար, որը դուք կարող եք բախվել վերահսկողության հետ էկրանից I2C-ի միջոցով է ստուգեք կապերը. Սա ներառում է մալուխների ամբողջականության վավերացում, ինչպես նաև դրանց պատշաճ միացում սարքի SDA և SCL կապանքներին: Հիշեք, որ SDA փին պատասխանատու է տվյալների փոխանցման համար, իսկ SCL-ը՝ համաժամացման ժամացույցի ստեղծման համար: Մեր ուղեցույցում ինչպես կատարել I2C կապեր, ավելի մանրամասն տեղեկություններ կգտնեք։

Ի վերջո, շատ կարևոր է նկատի ունենալ, որ I2C հաղորդակցությունը մեծապես կախված է ծրագրաշարից. Սա նշանակում է, որ դուք պետք է համոզվեք, որ օգտագործում եք ճիշտ I2C վարորդների գրադարանը էկրանի համար, որը փորձում եք օգտագործել, և որ ծրագրաշարի բոլոր կազմաձևերը ճիշտ են իրականացվել: Ձեր ծածկագրերը կենսական նշանակություն ունեն I2C-ին տիրապետելու համար, այնպես որ վարժվեք դրա հետ: Ամփոփելով, մեր առաջարկությունն այն է, որ դուք լավ հասկանաք արձանագրությունը, կատարեք ճիշտ կապեր, որոնք համապատասխանում են ստանդարտներին և կարգավորեք ծրագրաշարը ճիշտ է էկրանի կառավարման համար:

Էկրանների արդյունավետության առավելագույնի բարձրացում I2C ինտերֆեյսի միջոցով. Գործնական առաջարկություններ

I2C ինտերֆեյսի միջոցով էկրանը կառավարելու առավելագույն արդյունավետության հասնելու համար մեզ անհրաժեշտ կլինի ընդամենը երկու մալուխ՝ SDA (տվյալներ) և SCL (ժամացույց): Իրականում այս երկուսը միակն են, որոնք անհրաժեշտ են տեղեկատվության փոխանցումն իրականացնելու համար։ Հետ Այս մալուխների ճիշտ իրականացմամբ մենք կկարողանանք կառավարել էկրանը արդյունավետորեն և առանց մեծ թվով կապերի անհրաժեշտության: Հիմնական բանը գործընթացի օպտիմալացումն ու պարզեցումն է:

I2C ինտերֆեյսի օգտագործման հիմնական առավելություններից մեկն այն է, որ այն մեզ հնարավորություն է տալիս կառավարել բազմաթիվ սարքեր նշված միայն երկու մալուխներով: Ավելին, վերջնական ռեզիստորի ճիշտ ընտրությունը կարող է հանգեցնել մեզ նվազեցնել միջամտությունը և, հետևաբար, բարելավել ազդանշանի որակը: I2C ինտերֆեյսը թույլ է տալիս արդյունավետ և պարզեցված հսկողություն՝ ավելացնելով արդյունավետությունը և հեշտացնելով մեր համակարգերի նախագծումը:

Դրա իրականացման և օգտագործման մասին ավելին իմանալու համար գործնական խորհուրդ է տրվում դիմել պաշտոնական փաստաթղթերին և ռեսուրսներին, ինչպիսիք են ձեռնարկները կամ մասնագիտացված առցանց ֆորումները: Առկա ռեսուրսներից օգտվելը թույլ կտա մեզ օպտիմալացնել մեր էկրանների օգտագործումն ու արդյունավետությունը I2C ինտերֆեյսի միջոցով: Նմանապես, այս տեսակի ինտերֆեյսի օգտագործումը և առավելությունները լիովին հասկանալու համար օգտակար է ծանոթանալ որոշ տեխնիկական տերմինների հետ, ինչպիսիք են, օրինակ. ինչ է դա և ինչպես օգտագործել I2C Bus-ը. I2C աշխարհ մտնելը ի սկզբանե կարող է բարդ թվալ, բայց դրա հետ վարվելն ավելի պարզ է, քան թվում է, և օգուտները նկատելի են: Հասկանալը, թե ինչպես է այն աշխատում, շատ կարևոր է արդյունավետությունը առավելագույնի հասցնելու և մեր նախագծերը օպտիմալացնելու համար: