VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta informačních technologií



Podobné dokumenty
Vestavné systémy BI-VES Přednáška 5

Praktické úlohy- 2.oblast zaměření

Komunikace modulu s procesorem SPI protokol

Systém řízení sběrnice

Základní principy konstrukce systémové sběrnice - shrnutí. Shrnout základní principy konstrukce a fungování systémových sběrnic.

Rozhraní mikrořadiče, SPI, IIC bus,..

Uživatelský manuál. KNXgal. řízení zabezpečovacích ústředen. Galaxy ze sběrnice KNX. napájeno ze sběrnice KNX. indikace komunikace na KNX

9. Rozšiřující desky Evb_Display a Evb_keyboard

TW15 KONCOVÝ PRVEK MSKP. Popis výrobku Technická data Návod k obsluze. Technologie 2000 s.r.o., Jablonec nad Nisou

Rozhraní mikrořadiče, SPI, IIC bus,.. Přednáška 11 (12)

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Hrabákova 271, Příbram. III / 2 = Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Rozhraní SCSI. Rozhraní SCSI. Architektura SCSI

PERIFERNÍ OBVODY A ROZHRANÍ V MIKROPROCESOROVÝCH SYSTÉMECH

A4B38NVS, 2011, kat. měření, J.Fischer, ČVUT - FEL. Rozhraní mikrořadiče, SPI, IIC bus,.. A438NVS, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha. J.

Vzdálené ovládání po rozvodné síti 230V

Rozhraní mikrořadiče, SPI, IIC bus,..

Uživatelský manuál. KNXgal

enos dat rnici inicializaci adresování adresu enosu zprávy start bit átek zprávy paritními bity Ukon ení zprávy stop bitu ijíma potvrzuje p

RS , , RS 485, USB, GSM/GPRS

Úvod do mobilní robotiky AIL028

SPINEL. Komunikační protokol. Obecný popis. Verze 1.0

Sériové komunikace KIV/PD Přenos dat Martin Šimek

Sběrnice používané pro sběr dat

Vstupně - výstupní moduly

IPZ laboratoře. Analýza komunikace na sběrnici USB L305. Cvičící: Straka Martin, Šimek Václav, Kaštil Jan. Cvičení 2

Převodník Ethernet ARINC 429

Komunikační protokol EX Bus. Komunikační protokol EX Bus. Topologie. Fyzická vrstva. Přístup ke sdílenému přenosovému mediu (sběrnici)

Uživatelská příručka

M-Bus Master MultiPort 250D DATOVÝ LIST

Telemetrický komunikační protokol JETI

Uživatelský manuál. KNX232e / KNX232e1k

Profibus (EN 50170) Standard pro distribuované průmyslové řízení. Distribuované systémy: ISO 7498 (Open System Interconnect)

Metody připojování periferií

Firmware řídící jednotky stejnosměrného generátoru

Koncepce DMA POT POT. Při vstupu nebo výstupu dat se opakují jednoduché činnosti. Jednotlivé kroky lze realizovat pomocí speciálního HW.

5. A/Č převodník s postupnou aproximací

8AI12 Expanzní modul Návod k obsluze V1.01

Přednášející: Zdeněk Kotásek. Ústav počítačových systémů, místnost č. 25

PŘIPOJENÍ EXTERNÍCH ZAŘÍZENÍ K MIKROKONTROLÉRU FREESCALE MC9S08LH64 PŘES SBĚRNICE IIC A SPI

Přerušovací systém s prioritním řetězem

FREESCALE TECHNOLOGY APPLICATION

FN485 Gateway 2 Galvanically Isolated V1.0 Instalační návod

Instrukce pro uživatele. AS-i DP Controler AC1005 / AC1006

4AO12D Expanzní modul Návod k obsluze V1.01

CO JE STAVOVÝ AUTOMAT

Mikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001

Náplň přednášky

Ovládání tiskárny BT-100

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Přerušovací systém 12.přednáška

Bakalářská práce Realizace jednoduchého uzlu RS485 s protokolem MODBUS

Zařízení pro měření teploty, atmosférického tlaku a nadmořské výšky

Model ver SYSTEM EXCLUSIVE KOMUNIKACE CHD Elektroservis

Uživatelský manuál. KNXpar

Úvod do mobilní robotiky NAIL028

Projekt: Přístupový terminál

Distribuované systémy a počítačové sítě

Modul LCD displeje se čtyřmi tlačítky. Milan Horkel

LLC multiplexing/demultiplexing MAC formát rámce a přístupová metoda Nabízí se možnost standardizace rozhraní spojové a fyzické vrstvy

Canon Controller. Komunikační protokol. Řídicí jednotka k objektivům Canon EF/EF-S

AS-Interface. AS-Interface = Jednoduché systémové řešení. Představení technologie AS-Interface

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

PCKIT LPT MODUL SBĚRNICE IOBUS PRO PC LPT. Příručka uživatele. Střešovická 49, Praha 6, s o f c o s o f c o n.

Universal Serial Bus (USB)

Pozice sběrnice v počítači

AS-Interface. AS-Interface. = Jednoduché systémové řešení

Analyzátor sériového rozhraní RSA1B

ŘÍDÍCÍ DESKA SYSTÉMU ZAT-DV

Modemy a síťové karty

Metody připojování periferií BI-MPP Přednáška 1

Periferní operace využívající přímý přístup do paměti

Činnost CPU. IMTEE Přednáška č. 2. Několik úrovní abstrakce od obvodů CPU: Hodinový cyklus fáze strojový cyklus instrukční cyklus

PŘÍSTUPOVÉ METODY KE KOMUNIKAČNÍMU KANÁLU

Ústav automobilního a dopravního inženýrství. Datové sběrnice CAN. Brno, Česká republika

Převodník RS-232 na mnohavidové optické vlákno ELO E14C. Uživatelský manuál

AS-Interface. AS-Interface. = Jednoduché systémové řešení

Mikropočítačová vstupně/výstupní jednotka pro řízení tepelných modelů. Zdeněk Oborný

Modul univerzálních analogových vstupů R560. Shrnutí

Technická dokumentace ČTEČKA ČIPŮ DALLAS. typ DSRS

ZOBRAZOVACÍ JEDNOTKA

Počítač jako elektronické, Číslicové zařízení

Akademický rok: 2004/05 Datum: Příjmení: Křestní jméno: Osobní číslo: Obor:

Vrstvy periferních rozhraní

PRT3 tiskový modulu manuál pro EVO ústředny

Obecné principy konstrukce systémové sběrnice

Laboratorní cvičení z předmětu Elektrická měření 2. ročník KMT

Převodník sériového rozhraní RS-485 na mnohavidové optické vlákno ELO E171 Uživatelský manuál

Návrh konstrukce odchovny 2. dil

Grove - display 4 digity s řídícím obvodem TM1637

DUM č. 6 v sadě. 31. Inf-7 Technické vybavení počítačů

SEMESTRÁLNÍ PROJEKT Y38PRO

PROTOKOL RDS. Dotaz na stav stanice " STAV CNC Informace o stavu CNC a radiové stanice FORMÁT JEDNOTLIVÝCH ZPRÁV

Hardwarové implementace komunikačního protokolu LIN (Local Interconnect Network) osmibitovými mikroprocesory a jejich srovnání

Lokální počítačové sítě

Seriové ATA, principy, vlastnosti

návod k obsluze Ht60B popis komunikační linky HTH8 s.r.o. Komunikační linka 60B, 11/05, rev. 1

TDS. LED zobrazovače. 4 sedmisegmentový svítící displej Výška znaku 10 nebo 57 mm Komunikace přes RS července 2012 w w w. p a p o u c h.

Řídicí a monitorovací systém pro akvária. Lukáš Kratina

Vstupně výstupní moduly. 13.přednáška

Transkript:

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta informačních technologií Autor: Tomáš Válek, xvalek02@stud.fit.vutbr.cz Login: xvalek02 Datum: 21.listopadu 2012

Obsah 1 Úvod do rozhraní I 2 C (IIC) 1 2 Popis funkčnosti 2 2.1 Řízení komunikace................................... 2 2.1.1 Zahájení komunikace.............................. 2 2.1.2 Ukončení komunikace............................. 2 2.1.3 Adresování................................... 2 2.1.4 Přenos dat.................................... 2 3 Implementace 2 3.1 Konečný automat.................................... 3 3.2 IIC............................................ 3 3.2.1 Vyhledávání zařízení.............................. 3 3.2.2 Odesílání dat.................................. 3 3.2.3 Příjem dat.................................... 3 3.3 Periferie......................................... 3 3.3.1 LCD...................................... 3 3.3.2 Klávesnice................................... 3 3.4 Přehled registrů..................................... 4 4 Přehled přenosových rychlostí 4 5 Závěr 4 i

1 Úvod do rozhraní I 2 C (IIC) Jedná se o poloduplexní 1 synchronní 2 sériovou sběrnici. Na tuto sběrnici mohou být připojena všechna zařízení, která zvládnou protokol sběrnice. Připojená zařízení rozdělujeme na řídící(master) a řízené(slave). Master zahajuje a ukončuje komunikaci a zároveň generuje hodinový signál SCL. Slave je zařízení, které můžeme adresovat masterem. Oba signálové vodiče musí být připojený přes pull-up rezistory(cca 1,5kOhm) na napájecí napětí. Pokud se zařízení od sběrnice odpojí, tak tyto dva pull-up rezistory udrží napětí na obou signálových vodičích na úrovni logické jedničky, což je normou stanovený klidový stav. Popis vodičů: SDA -serial data SCL -serial clock GND -společná zem Obrázek 1: Propojení n uzlů pomocí sběrnice IIC. 1 také označovanou jako half-duplex - v jeden okamžik může vysílat pouze jedno zařízení a libovolný počet zařízení může přijímat 2 master i slave mají společný hodinový signál, data se přenášejí synchronně 1

2 Popis funkčnosti 2.1 Řízení komunikace Celou sběrnici řídí zařízení typu master. V jednu chvíli může pracovat jako master pouze jedno zařízení 3. Tudíž nemůže nastat kolize. Veškerá komunikace je deterministická, můžeme zaručit dobu odezvy. Zařízení slave nemůže sběrnici jinak ovládat ani zažádat o přenos. 2.1.1 Zahájení komunikace Zahajuje master za klidového stavu na vodičích SDA a SCL a to tak, že sníží vodič SDA do logické 0. Tento stav se také označuje jako Start Condition 4. 2.1.2 Ukončení komunikace Ukončení provádí opět master a to tak, že SDA přejde z logické 0 do logické 1 při SCL v logické 1. Tento stav se také označuje jako Stop Condition 5. 2.1.3 Adresování Každé zařízení připojené na IIC sběrnici má 7 bitovou či speciální 10 bitovou adresu - zabývat se jí dále již nebudeme. Nelze ovšem využít všech 128 adres, protože některé adresy jsou určeny pro speciální účely. Posledním bitem se určuje, zda bude zařízení číst nebo zapisovat. Tedy pokud by jsme chtěli přenést data od zařízení slave do mastera, musí se přehodit poslední bit, který se přenáší společně s adresou. Po start bitu zahájí master přenos adresy. Každý slave porovná adresu na sběrnici se svou adresou. Slave jenž je adresován(adresa na sběrnici se shoduje s adresou slave) pošle ACK 6. Pokud master v devátém cyklu hodin zaznamená příjem logické 0, znamená to, že slave existuje. Pokud master nezaznamená ACK, slave neexistuje nebo je od sběrnice odpojen, master ukončí vysílání stop bitem. 2.1.4 Přenos dat Po úspěšném adresování master vyšle na SDA 8 bitů ve směru od MSB po LSB a čeká na potvrzení ACK od zařízení typu slave. 3 Implementace Je možná dvěma způsoby: aktivní čekání - jednoduché, ale blokující, dále se jím nebudeme zabývat pomocí přerušení - komplikovanější, neblokující, nutno použít konečný automat a zajistit odpovídající akci při příchozím přerušení 3 avšak připojených masterů může být více 4 někdy také start bit 5 někdy také stop bit 6 acknowledge - potvrzení 2

3.1 Konečný automat Chování programu při použití konečného automatu: 3.2 IIC 3.2.1 Vyhledávání zařízení Obrázek 2: Konečný automat Nejdříve je vyslán adresový bajt na adresy v rozsahu 1-127. Master pošle adresu na sběrnici a očekává ACK od zařízení typu slave. Na každé zařízení čeká určitý počet hodinových cyklů. Pokud přijde ACK, může začít s odesíláním dat. Pokud nepřijde ani jeden ACK, vypíše na LCD displej Adresy vycerpany. 3.2.2 Odesílání dat Realizuje master. Každý datový bajt obsahuje ASCII hodnotu malého písmena anglické abecedy. Celkem je vysláno osm datových bajtů. 3.2.3 Příjem dat Je realizován na zařízení typu slave pomocí přerušení. V těle funkce pro obsluhu přerušení se data ukládají do bufferu a jsou ihned posílána na LCD displej. 3.3 Periferie 3.3.1 LCD Zobrazování dat je provedeno na LCD display. K inicializaci a správy LCD displeje jsem využil zdrojové kódy ze třetího cvičení předmětu IMP, které jsem následně upravil podle potřeby. 3.3.2 Klávesnice Vstup je zadáván z klávesnice. Aktivní jsou tlačítka doprava, doleva a ok. K inicializaci a správy klávesnice(kbi modulu) jsem využil zdrojové kódy ze třetího cvičení předmětu IMP, které jsem následně upravil podle potřeby. 3

3.4 Přehled registrů Z pohledu programátora jsou nám přístupné tyto registry: řídicí- IICC1, IICC2, IICF stavový- IICS datový- IICD adresový- IICA 4 Přehled přenosových rychlostí Přenosová rychlost Označení módu 10 Kb/s low speed mode 100 Kb/s standard mode 400 Kb/s fast mode 1 Mb/s fast mode + 3,4 Mb/s high speed mode Tabulka 1: Přehled přenosových rychlostí IIC sběrnice 5 Závěr Nejdříve byly zprovozněny periferie, tzn LCD a klávesnice. Z potřeb IIC, bylo nejdříve implementováno vysílání dat, nejdříve jednoho znaku a po té celého bloku dat 7. Dále započala implementace příjmu dat na zařízení typu slave způsobem aktivního čekání, což se ukázalo jako nevyhovující. Implementace aktivního čekání byla zahozena a byla implementována metoda příjmu dat na zařízení typu slave pomocí přerušení. Nakonec byl implementován konečný automat a vyhledávání slave zařízení připojené na IIC sběrnici. Reference [1] FREESCALE SEMICONDUCTOR, Inc. HCS08 Microcontrollers: MC9S08JM60 MC9S08JM32 Data Sheet. Rev. 3. USA, 2009, 388 s. Dostupné z: www.freescale.com/files/microcontrollers/doc/.../mc9s08jm60.pdf [2] STRNADEL, Josef. Synchronní sériová rozhraní: SPI, I2C. Brno, 2010. [3] ARENDARIK, Stanislav. How to Use IIC Module on M68HC08, HCS08, and HCS12 MCUs. Rev. 2. Rožnov, Česká republika, 04/2007. Dostupné z: http://cache.freescale.com/files/microcontrollers/doc/app_note/an3291.pdf 7 osmi bajtů 4