Hello !
Trace: • Numberindikaator • Environment Sensors • IoT9: BLE Communication with notify/indicate

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revisionPrevious revision
Next revision		Previous revision
et:examples:communication:i2c [2015/02/19 15:47] – raivo.sellet:examples:communication:i2c [2020/07/20 09:00] (current) – external edit 127.0.0.1
Line 1: Line 1:
-~~PB~~+<pagebreak>
 ====== Kahejuhtme liides TWI/I2C ====== ====== Kahejuhtme liides TWI/I2C ======
 +//Vajalikud teadmised: 
 +[HW] [[et:hardware:homelab:controller]], [HW] [[et:hardware:homelab:combo]],
 +[AVR] [[et:avr:interrupts]], \\
 +[LIB] [[et:software:homelab:library:twi]], [LIB] [[et:software:homelab:library:module:lcd_graphic]]//
  
 ===== Teooria ===== ===== Teooria =====
  
-Kahejuhtme liides (inglise keeles //Two Wire Interface//, lühend TWI) tuntakse enamasti lühendi I<sup>2</sup>C all, mis on sama protokolli patenteeritud nimetus protokolli looja Philipsi poolt. Kõnekeeles kasutataksegi enamasti "ii-ruut-c" või "ii-kaks-c" väljendeid.+Kahejuhtme liides (inglise keeles //Two Wire Interface//, lühend TWI) tuntakse enamasti lühendi I<sup>2</sup>C all, mis on sama protokolli patenteeritud nimetus protokolli looja Philipsi poolt. I<sup>2</sup>C on akronüüm inglisekeelsele mõistele //Inter-Integrated Circuit// mis tähendab, et see liides on loodud skeemisiseseks kasutamiseks. Kõnekeeles kasutatakse enamasti mugavamaid "ii-ruut-c" või "ii-kaks-c" väljendeid.
  
-I<sup>2</sup>C liides kasutab kaht kahesuunalist siini, millest üks on andmesiin (inglise keeles //Serial Data line//, lühend SDA) ning teine kella (inglise keeles //Serial Clock line//, lühend SCL)  siin. Kõik sisend/väljundid siinil peavad olema avatud-kollektor ühendused ning siinil peavad olema //pull-up// takistid (skeemil R1 ja R2).+I<sup>2</sup>C liides kasutab kahte liini, millest üks on kahesuunaline andmeliin (inglise keeles //Serial Data line//, lühend SDA) ning teine taktisignaali (inglise keeles //Serial Clock line//, lühend SCL) liin. Kõigi seadmete väljundid siinil peavad olema avatud-neeluga (kollektoriga) ning mõlemal liinil peavad olema //pull-up// takistid (skeemil R1 ja R2). Selline ühendamine lubab ühele I<sup>2</sup>C siinile ühendada palju seadmeid ilma, et nende väljundid maha põleksid. 
  
 [{{ :examples:communication:i2c:twi.png?580 |I2C andmesiin}}] [{{ :examples:communication:i2c:twi.png?580 |I2C andmesiin}}]
 ~~CL~~ ~~CL~~
  
-I<sup>2</sup>C aadress on olenevalt seadmest 7 või 10-bitine ning levinumad kiirused kellasiinil on 10 kHz (inglise keeles //Low-speed mode//), 100 kHz (inglise keeles //Standard mode//), 400 kHz (inglise keeles //Fast mode//). Uuemad standardid lubavad ka suuremaid kiirusi kuid need on vähem levinud. Maksimaalne seadmete arv ühel siinil tuleneb aadressruumist. Maksimaalne siini mahtuvus on 400 pF, mis tähendab, et maksimaalne I<sup>2</sup>C kaabli pikkus võib olla vaid paar meetrit.+Iga seade I<sup>2</sup>C siinil omab unikaalset aadressi mis olenevalt seadmest on 7 või 10-bitine. Levinumad sagedused taktsignaali liinil on 10 kHz (inglise keeles //Low-speed mode//), 100 kHz (inglise keeles //Standard mode//), 400 kHz (inglise keeles //Fast mode//). Uuemad standardid lubavad ka suuremaid kiirusi kuid need on vähem levinud. Taktsignaali sagedusest tuleneb ka andmesidekiirus kuna iga taktiga edastatakse üks bitt informatsiooni. Maksimaalne seadmete arv ühel siinil tuleneb aadressruumist ning lisandunud elektrilisest mahtuvusest. Maksimaalne siini mahtuvus on 400 pF, mis tähendab, et maksimaalne I<sup>2</sup>C kaabli pikkus võib olla vaid paar meetrit.
  
 I<sup>2</sup>C protokollis jagunevad seadmed rolli järgi ülemateks ning alamateks (inglise keeles //master// ja //slave//). Maksimaalset ülemate ega alamate arvu ei ole määratud ja seadmed võivad vahepeal oma rolli muuta. Defineeritud on neli erinevat siini operatsiooni: I<sup>2</sup>C protokollis jagunevad seadmed rolli järgi ülemateks ning alamateks (inglise keeles //master// ja //slave//). Maksimaalset ülemate ega alamate arvu ei ole määratud ja seadmed võivad vahepeal oma rolli muuta. Defineeritud on neli erinevat siini operatsiooni:
 +
   * ülem saadab    * ülem saadab 
   * ülem võtab vastu   * ülem võtab vastu
Line 19: Line 24:
   * alam võtab vastu   * alam võtab vastu
  
-Ülem on algselt üldjuhul saatmise režiimis, saates kõigepealt start biti, millele järgneb 7-bitine alammooduli aadress ning lugemise/kirjutamise bit. Kui alam, mille aadressi oli sõnumis siinil eksisteerib vastab see ACK bitiga (hoiab siini madalas asendis). Pärast seda ülem valib, kas jääb kuulama või saadab alamale uusi andmed. +Ülem on algselt üldjuhul saatmise režiimis, saates kõigepealt start biti, millele järgneb 7-bitine alammooduli aadress ning lugemise/kirjutamise bitt. Kui alam, mille aadress oli sõnumis siinil eksisteerib, vastab see ACK bitiga (hoiab siini madalas asendis). Pärast seda ülem valib, kas jääb kuulama või saadab alamale uusi andmeid. 
  
-Start bit kujutab endast SDA liini madalaks tõmbamist sel hetkel, kui SCL liin on kõrge. Stop bit on defineeritud kui SDA liini kõrgeks liigutamine sel hetkel, kui SCL liin on kõrge. Kõik ülejäänud nivoovahetused peavad toimuma sel hetkel, kui SCL liin on madal.+Start bitt kujutab endast SDA liini madalaks tõmbamist sel hetkel, kui SCL liin on kõrge. Stop bitt on defineeritud kui SDA liini kõrgeks liigutamine sel hetkel, kui SCL liin on kõrge. Kõik ülejäänud nivoovahetused peavad toimuma sel hetkel, kui SCL liin on madal.
  
 ~~CL~~ ~~CL~~
  
 Kirjutamine ja lugemine toimub bait haaval, igale õnnestunud baidivahetusele peab järgnema ACK signaal selle poolt, kelle poole andmeid saadeti. Kui andmevahetus on lõppenud saadab juhtmoodul, kas Stop biti või uue Start biti koos aadressiga. Kirjutamine ja lugemine toimub bait haaval, igale õnnestunud baidivahetusele peab järgnema ACK signaal selle poolt, kelle poole andmeid saadeti. Kui andmevahetus on lõppenud saadab juhtmoodul, kas Stop biti või uue Start biti koos aadressiga.
- 
-[{{ :examples:communication:i2c:mini-rtc-moodul.jpg?200|RTC moodul DS3231}}] 
  
 ===== Praktika ===== ===== Praktika =====
 +
 +[{{ :examples:communication:i2c:mini-rtc-moodul.jpg?220|RTC moodul DS3231}}]
  
 I<sup>2</sup>C on Atmeli kontrolleris nimetatud TWI mooduliks. Suurem osa TWI protokolli tööst teeb ära mikrokontrolleri riistvara, kuid sellegipoolest on vaja ka tarkvarateeki, kus on realiseeritud funktsioonid siinile kirjutamise ja siinilt lugemise hõlbustamiseks. I<sup>2</sup>C on Atmeli kontrolleris nimetatud TWI mooduliks. Suurem osa TWI protokolli tööst teeb ära mikrokontrolleri riistvara, kuid sellegipoolest on vaja ka tarkvarateeki, kus on realiseeritud funktsioonid siinile kirjutamise ja siinilt lugemise hõlbustamiseks.
  
 Näites on ära toodud reaalaja kellamooduli (inglise keeles //Real Time Clock//, lühend RTC) DS3231 kasutamine Kodulabor III põlvkonna kontrolleriga. Reaalajakell omab väikese Li-patarei näol autonoomset toidet ja peale esmast aja seadistamist ei ole hiljem enam eraldi vaja aega algväärtustada, kuna reaalajakell loendab aega iseseisvalt ja seda ka ilma välise toiteta mitme aasta vältel. Seega peale algväärtustamist võib sama moodulit kasutada ainult kella täpseks lugemiseks ning ei pea muretsema aja täpsuse või algoleku määramise pärast. Näites on ära toodud reaalaja kellamooduli (inglise keeles //Real Time Clock//, lühend RTC) DS3231 kasutamine Kodulabor III põlvkonna kontrolleriga. Reaalajakell omab väikese Li-patarei näol autonoomset toidet ja peale esmast aja seadistamist ei ole hiljem enam eraldi vaja aega algväärtustada, kuna reaalajakell loendab aega iseseisvalt ja seda ka ilma välise toiteta mitme aasta vältel. Seega peale algväärtustamist võib sama moodulit kasutada ainult kella täpseks lugemiseks ning ei pea muretsema aja täpsuse või algoleku määramise pärast.
 +~~CL~~ 
 +~~CL~~ 
 +~~CL~~
 <code c> <code c>
 // Kodulabori RTC mooduli DS3231 näidisprogramm // Kodulabori RTC mooduli DS3231 näidisprogramm
Line 47: Line 54:
 #define DS3231 0b1101000 #define DS3231 0b1101000
  
-// TWI ülemmoodul defineerimine+// TWI ülemmooduli defineerimine
 TWI_Master_t twiMaster; TWI_Master_t twiMaster;
  
-// TWI katkestuste vektor, tegeleb taustal TWI siinile kirjutamisega ning lugemisega+// TWI katkestuste vektor,  
 +// tegeleb taustal TWI siinile kirjutamisega ning lugemisega
 ISR(TWIE_TWIM_vect) ISR(TWIE_TWIM_vect)
 { {
- TWI_MasterInterruptHandler(&twiMaster);+  TWI_MasterInterruptHandler(&twiMaster);
 } }
  
Line 70: Line 78:
   // TWIE siini käivitamine master režiimis katkestuse prioriteediga madal,   // TWIE siini käivitamine master režiimis katkestuse prioriteediga madal,
   // TWI kiirus 100 kHz 32 MHz süsteemikellaga   // TWI kiirus 100 kHz 32 MHz süsteemikellaga
-  TWI_MasterInit(&twiMaster,&TWIE,TWI_MASTER_INTLVL_LO_gc,TWI_BAUD(32000000, 100000));+  TWI_MasterInit(&twiMaster, &TWIE,TWI_MASTER_INTLVL_LO_gc, 
 +                                TWI_BAUD(32000000, 100000));
   // Madala prioriteediga katkestuste lubamine   // Madala prioriteediga katkestuste lubamine
   PMIC.CTRL |= PMIC_LOLVLEN_bm;   PMIC.CTRL |= PMIC_LOLVLEN_bm;
   sei();   sei();
 +
   // Algse kellaaja määramine   // Algse kellaaja määramine
-  time[0] = 0; // Aadress, kuhu kirjutatakse kellaaeg +  time[0] = 0;          // Aadress, kuhu kirjutatakse kellaaeg 
-  time[1] = 0; // Sekund +  time[1] = 0;          // Sekund 
-  time[2] = (4<<4) | 4; // Minut (44) +  time[2] = (4<<4) | 4; // Minut (44) 
-  time[3] = (1<<4) | 1; // Tund (11) +  time[3] = (1<<4) | 1; // Tund (11) 
-  time[4] = 3; // Nädalapäev (3) +  time[4] = 3;          // Nädalapäev (3) 
-  time[5] = (0<<4) | 5; // Kuupäev (5) +  time[5] = (0<<4) | 5; // Kuupäev (5) 
-  time[6] = (0<<4) | 2; // Kuu (2) +  time[6] = (0<<4) | 2; // Kuu (2) 
-  time[7] = (1<<4) | 4; // Aasta (14)+  time[7] = (1<<4) | 4; // Aasta (14) 
   // DS3231 kella käivitamine (kui see ei ole juba töös)   // DS3231 kella käivitamine (kui see ei ole juba töös)
-  TWI_MasterWrite(&twiMaster,DS3231,time,8);+  TWI_MasterWrite(&twiMaster, DS3231, time, 8);
  
   // Lõputu tsükkel   // Lõputu tsükkel
-  while (true)+  while (1)
   {   {
     // TWI siini DS3231 registritest kellaaja uuesti lugemine     // TWI siini DS3231 registritest kellaaja uuesti lugemine
     TWI_MasterWriteRead(&twiMaster,DS3231,(uint8_t *)0x00,1,7);     TWI_MasterWriteRead(&twiMaster,DS3231,(uint8_t *)0x00,1,7);
 +
     // Vastuse ootamine     // Vastuse ootamine
     while (twiMaster.status != TWIM_STATUS_READY);     while (twiMaster.status != TWIM_STATUS_READY);
 +    
     // Registritest saadud informatsiooni kellaks ja kuupäevaks teisendamine     // Registritest saadud informatsiooni kellaks ja kuupäevaks teisendamine
     seconds = ((twiMaster.readData[0]>>4)*10) + (twiMaster.readData[0] & 0x0F);     seconds = ((twiMaster.readData[0]>>4)*10) + (twiMaster.readData[0] & 0x0F);
     minutes = ((twiMaster.readData[1]>>4)*10) + (twiMaster.readData[1] & 0x0F);     minutes = ((twiMaster.readData[1]>>4)*10) + (twiMaster.readData[1] & 0x0F);
-    hours = ((twiMaster.readData[2]>>4)*10) + (twiMaster.readData[2] & 0x0F); +    hours   = ((twiMaster.readData[2]>>4)*10) + (twiMaster.readData[2] & 0x0F); 
-    date = ((twiMaster.readData[4]>>4)*10) + (twiMaster.readData[4] & 0x0F); +    date    = ((twiMaster.readData[4]>>4)*10) + (twiMaster.readData[4] & 0x0F); 
-    month = ((twiMaster.readData[5]>>4)*10) + (twiMaster.readData[5] & 0x0F); +    month   = ((twiMaster.readData[5]>>4)*10) + (twiMaster.readData[5] & 0x0F); 
-    year = ((twiMaster.readData[6]>>4)*10) + (twiMaster.readData[6] & 0x0F);+    year    = ((twiMaster.readData[6]>>4)*10) + (twiMaster.readData[6] & 0x0F); 
 +    
     // Kella LCD ekraanil kuvamine     // Kella LCD ekraanil kuvamine
-    sprintf(buff,"%02d:%02d:%02d  %02d.%02d.20%02d",hours,minutes,seconds,date,month,year);+    sprintf(buff,"%02d:%02d:%02d  %02d.%02d.20%02d", 
 +            hours,minutes,seconds,date,month,year);
     lcd_gfx_goto_char_xy(2,2);     lcd_gfx_goto_char_xy(2,2);
     lcd_gfx_write_string(buff);     lcd_gfx_write_string(buff);
Line 108: Line 123:
 } }
 </code> </code>
 +
et/examples/communication/i2c.1424360855.txt.gz · Last modified: 2020/07/20 09:00 (external edit)
CC Attribution-Share Alike 4.0 International
www.chimeric.de Valid CSS Driven by DokuWiki do yourself a favour and use a real browser - get firefox!! Recent changes RSS feed Valid XHTML 1.0