I2C 버스의 개요 및 이점
1980년대 필립스에서 개발한 I2C(또는 철자 I2C)는 전자 제품에서 가장 일반적으로 사용되는 직렬 통신 프로토콜 중 하나가 되었습니다. I2C는 전자 부품 간의 통신을 용이하게 하거나 통합 회로, 구성 요소가 동일한지 여부 PCB 또는 케이블로 연결됩니다.
I2C 프로토콜이란 무엇입니까?
I2C는 2개의 신호 라인만 필요한 직렬 통신 프로토콜입니다. 인쇄 회로 기판(PCB)의 칩 간의 통신을 위해 설계되었습니다. I2C는 원래 100을 위해 설계되었습니다. Kbps 의사 소통. 그러나 더 빠른 데이터 전송 모드는 최대 3.4Mbit의 속도를 달성하기 위해 수년에 걸쳐 개발되었습니다.
I2C의 핵심 기능은 단일 장치에 많은 구성 요소를 가질 수 있다는 것입니다. 통신 버스 I2C를 간단한 애플리케이션에 완벽하게 만드는 단 2개의 와이어로. I2C 프로토콜은 I2C 구현 간의 하위 호환성을 허용하는 공식 표준으로 설정되었습니다.
I2C 신호
I2C 프로토콜은 두 개의 양방향 신호 라인을 사용하여 통신 버스의 장치와 통신합니다. 사용된 두 신호는 다음과 같습니다.
- 직렬 데이터 라인(SDL)
- 직렬 데이터 클록(SDC)
I2C가 여러 주변 장치와 통신하기 위해 두 개의 신호만 사용할 수 있는 이유는 버스를 통한 통신이 처리되는 방식 때문입니다. 각 I2C 통신은 7-로 시작합니다.조금 (또는 10비트) 주변 장치의 주소를 호출하는 주소.
이를 통해 I2C 버스의 여러 장치가 시스템 요구 사항에 따라 기본 장치의 역할을 수행할 수 있습니다. 통신 충돌을 방지하기 위해 I2C 프로토콜에는 버스를 따라 원활한 통신을 허용하는 중재 및 충돌 감지 기능이 포함되어 있습니다.
I2C의 이점
I2C는 통신 프로토콜로서 다음과 같은 장점이 있습니다.
- 유연한 데이터 전송 속도.
- 보다 장거리 통신 SPI.
- 버스의 각 장치는 독립적으로 주소를 지정할 수 있습니다.
- 장치는 단순한 1차/2차 관계를 갖습니다.
- 두 개의 신호 라인만 필요합니다.
- 중재 및 통신 충돌 감지를 제공하여 다중 기본 통신을 처리할 수 있습니다.
I2C의 한계
이러한 모든 장점과 함께 I2C에는 주변에 설계해야 할 수 있는 몇 가지 제한 사항도 있습니다. 가장 중요한 I2C 제한 사항은 다음과 같습니다.
- 장치 주소 지정에 7비트(또는 10비트)만 사용할 수 있으므로 동일한 버스에 있는 장치는 동일한 주소를 공유할 수 있습니다. 일부 장치는 주소의 마지막 몇 비트를 구성할 수 있지만 이는 동일한 버스에 있는 장치의 제한을 부과합니다.
- 몇 가지 제한된 통신 속도만 사용할 수 있으며 많은 장치가 더 높은 속도로 전송을 지원하지 않습니다. 버스의 각 속도에 대한 부분 지원은 느린 장치가 부분 전송을 포착하여 작동 결함을 유발할 수 있는 것을 방지하기 위해 필요합니다.
- I2C 버스의 공유 특성으로 인해 버스의 단일 장치가 작동을 중지하면 전체 버스가 중단될 수 있습니다. 버스에 전원을 껐다 켜면 적절한 작동을 복원할 수 있습니다.
- 장치는 자체 통신 속도를 설정하기 때문에 느린 작동 장치는 더 빠른 장치의 작동을 지연시킬 수 있습니다.
- I2C는 통신 라인의 오픈 드레인 토폴로지로 인해 다른 직렬 통신 버스보다 더 많은 전력을 소비합니다.
- I2C 버스의 한계는 일반적으로 버스의 장치 수를 약 12개로 제한합니다.
I2C 애플리케이션
I2C는 고속보다는 저렴한 비용과 간단한 구현이 필요한 애플리케이션에 훌륭한 옵션입니다. 예를 들어, I2C 통신 프로토콜의 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 특정 메모리 IC 읽기.
- DAC 및 ADC 액세스.
- 사용자 지시 작업을 전송하고 제어합니다.
- 하드웨어 센서 읽기.
- 여러 마이크로 컨트롤러와 통신합니다.