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[Aporte] Protocolo inter-integrado. I2C [PDF]

Publicado por Rock Lee, 17 Octubre de 2021, 22:21

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Rock Lee

El I2C tiene la particularidad de tener pocas líneas, ya que utiliza la misma no sólo para comunicar del maestro al esclavo sino también del esclavo al maestro, por lo tanto, es una línea bidireccional.

Es importante destacar que este protocolo es Semi-Dúplex, cuando se envía un dato, primero se envía del maestro al esclavo y justo después del esclavo al maestro, ya que la línea de datos no permite que se envíen ambos datos a la vez. Para que pueda funcionar la transmisión de datos es necesario:

Voltaje:
Lo obtenemos de una fuente de poder, el voltaje que puede manejar una línea I2C lo establecen los integrados que comunican, es decir, que este voltaje no puede exceder el  máximo de cualquiera de los IC que estén conectados. Generalmente se utilizan 5.0v, 3.3v, y en teléfonos 1.8v.

Reloj:
Se ocupa de establecer una velocidad de lectura y escritura de datos. Esta es una línea que cuando está en uso varía de una manera constante entre 0 y 1, de la siguiente manera: 01 01 01 01...
   • Marca el tiempo tomando cada conjunto de un 0 y un 1.
           
Para generar un reloj se utiliza una resistencia Pull-UP y un interruptor que forma parte del IC maestro, con este interruptor el IC genera estados lógicos bajos, intercalándolos con los estados lógicos altos que genera la resistencia Pull-UP.


DIRECCIONES DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS

Cada circuito integrado que utilice I2C necesita una dirección, así que se le asignan 7 bits como número de identificación a cada uno de ellos. Esto se realiza cuando fabrican los IC, y la dirección no puede ser cambiada. Es necesario establecer una dirección cada vez que se envían datos, ya que todos los esclavos están conectados a la misma línea y el maestro debe comunicarse con uno a la vez.

Luego de indicar una dirección se debe añadir un último bit que se utiliza para indicar en qué dirección va la información, es decir, si es escritura o es lectura. Esto lo identificamos por el estado lógico de ese último bit:

  1: Lectura al esclavo: Significa que los datos van desde el esclavo al maestro.
  0: Escritura del maestro: Significa que los datos van desde el maestro al esclavo.

VERSIONES DE LOS I2C

Luego del lanzamiento del protocolo I2C, se hicieron algunas modificaciones al mismo, más que todo para aumentar la velocidad de transmisión de datos.

Original (año 1982)
   • Fue creado por Phillips para comunicar los IC de control que fabricaban.
   •Tiene una velocidad máxima de 100 kbit/s.

Versión 1. (año 1992)
   • Se añadió el modo de velocidad rápida (Fm, Fast mode).
   • Se estandarizó esta versión para su uso en otros IC.
   • Tiene una velocidad máxima de 400 kbit/s.

Versión 2. (año 1998)
   • Se añadió el modo de alta velocidad (Hs, High speed).
   • El modo Hs requiere de ahorro de energía para el voltaje y la corriente.
   • Tiene una velocidad máxima de 3.4 Mbit/s.

Versión 2.1. (año 2000)
   • Se aclararon algunos detalles que el estándar 2 no indicaba.
   • Tiene una velocidad máxima 3.4 Mbit/s.

Versión 3. (año 2007)
   • Se añadió el modo de velocidad rápida plus (Fm+).
   • Añade un mecanismo de identificación de dispositivo
   • Tiene una velocidad de 1 Mbit/s.

Versión 4. (año 2012)
   • Se añadió el modo de ultra velocidad rápida (UFm)
   • No requiere de resistencias Pull-UP, en cambio usa un circuito lógico de Push-Pull
   • Es sólo unidireccional.
   • Tiene una velocidad de 5 Mbit/s.

Versión 5. (año 2012)
   • Se corrigieron errores de la versión 4.
   • Tiene una velocidad de 5 Mbit/s.

Versión 6. (año 2014)
   • Se corrigieron dos gráficos de la versión 5.
   • Tiene una velocidad de 5 Mbit/s.


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Autor: Morecell - Tambien esta adjuntado el PDF

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