关键字 |
| I2C协议、数据监控、硬件描述语言(VHDL)、ModelSim SDA, sci, |
介绍 |
| 集成电路的物理尺寸和功率要求得到减少。主要原因是更多的晶体管数量少可以集成到更小的尺寸和数量之间的互连线出现在ICs可以成为可能。的实际电路集成电路IC的比包装小得多,但它需要更大的面积之间的互连线出现在封面因为ICs。 |
| 这些线需求可以减少通过使用I2C, Inter-Integrated电路总线。这种通信有一个特殊的协议分配给它我2 c协议。I2C总线上由两个活跃的导线和地面连接。两个活动连接即串行时钟(sci)和串行数据(SDA)。这些线在本质上是双向半双工设备连接到总线之间传递信息。每个设备是由一个唯一的地址是否承认它是一个单片机,液晶驱动程序,内存或键盘接口和发射机或接收机可以操作,根据设备的t的函数。I2C总线设备可以很容易地添加或删除这是非常有用的低维护和控制在嵌入式系统中的应用 |
文献调查 |
| 有许多原因使用串行接口设计更多的重要的应用包括串行通信如传感器与个人电脑的沟通。许多常见嵌入式系统外围设备,如anolog-to-digital和digital-to-anlaog convetors,液晶显示器,温度传感器,支持串行接口。串行接口允许处理器通信而不需要共享内存和他们可以创建的问题。有像UART串行通信协议,可以,USB, SPI,国米IC。USB、SPI和UART协议都只是一种类型的点类型。USB使用多路复用器与其他设备通信。只有I2C协议使用软件解决。但只有I2C是非常简单的设计和易于维护。 |
提出了系统 |
一个。I2C的组件: |
| i2c大师组成的预分频登记,命令寄存器、状态寄存器,寄存器传输,并接受注册。预分频寄存器用于减少高频电信号低频率的整数的除法。数据最初到命令寄存器的状态寄存器,根据问题的命令。传输和接收寄存器决定是否传送或接收数据和传输这些数据并行I / O数据寄存器²C主控制器字节字节命令控制器和数据I / O移位寄存器。字节命令控制器是我²C通信的核心交通在字节级别和是一个状态机,生成不同的我²C状态字节操作基于命令寄存器位。移位寄存器的数据I / O是一个包含组件和处理数据与目前我²C读写相关的事务。 |
| 我²C主控制器包括时钟发生器和命令控制器。在传输过程中数据一点点地转移到命令控制器和从那里转移到SDA。在接收数据时在SDA和控制器 |
B。数据监测: |
| 数据监测编制个人信息从各种来源调查. Data sueveillance还有助于监视人们的日常活动和之间的交互。它已被证明是更便宜和更有效的比传统形式的监视和I2C迅速越来越受欢迎在许多不同的领域。 |
| 然而,下一代的数据监测系统将取代这些组件与新的数字局域网相机、复杂的图像处理,data-over-IP路由。他们将不再是简单的相机系统,而且数据通信系统[1]。 |
| 有许多不同的视频数据压缩标准,最受欢迎的包括JPEG, h,运动JPEG、MPEG、小波。使用的压缩类型影响硬件系统需求,包括内存、数据速率和存储空间。然而,新一代监控系统可能使用h标准由于其压缩效率。效率是一个关键因素在带宽有限的网络传输高质量的视频。例如,颜色传输30 fps 640 x 480像素需要26个mb /秒的数据速率。这个数据必须降低速度(压缩)一个更易于管理的数据速率,可以路由的双绞线铜导线。 |
工作 |
| 不同阶段的I2C通讯如下解释 |
答:启动和停止条件 |
| 在任何事务开始条件需要发布在公共汽车上。开始条件作为信号集成电路连接所有的东西即将被传送。消息已经完成后,发送一个停止条件。这是信号总线,总线上的所有设备是可用的(空闲)。如果一个芯片是访问和接收的数据在过去的事务,现在处理这些信息(如果不是消息的接收期间已经处理过的)。 |
b传送一个字节一个奴隶设备 |
| 开始条件后发送,可以传送一个字节一个奴隶的主人。这第一个字节开始条件后将确认车上的奴隶(地址),并将选择的模式操作。所有字节之后的意义取决于奴隶。 |
从一个奴隶设备接收一个字节 |
| 一旦解决奴隶和奴隶也承认这一点,可以收到一个字节奴隶如果R / W在地址设置为读(设置为' 1 ')。 |
D . get确认(ACK)从一个奴隶设备 |
| 当一个地址或数据字节被传输到公共汽车那么这个必须承认奴隶(s)。一个地址,如果地址匹配自己的奴隶,只是奴隶将与一个ACK回复地址。一个字节的传送到一个已经解决的奴隶,奴隶也会回应一个ACK。 |
e .给予确认(ACK)从一个奴隶设备 |
| 在接收一个字节的奴隶,奴隶的主人必须承认这设备。如果没有数据接收,主会发送一个不承认(纳)信号,将停止交易的数据。[1] |
f .过程算法: |
 |
| 整个编码部分可以写在Xilinx硬件描述语言(VHDL)和模拟。它可以代表的帮助下RTL图I2C和验证。I2C接口技术是使用不同的技术实现和结果可以验证Xilinx ISE设计套件13.1 _1。[1] |
I2C的特点 |
| 这是multimaster串行计算机总线结束 |
| I2C有两个线双向串行总线 |
| 这是一个简单、高效的数据交换方法 |
| I2C协议带宽较低 |
| 这是一个短的距离协议 |
I2C的优点 |
| 即用于安全敏感的应用程序(如传感器连接,射频识别、生物识别设备,等等 |
| 二世。常见的微控制器和传感器之间的通信标准 |
| 三世。每个设备是被其独特的地址,可以是发射机或接收机,根据设备的功能 |
| 四。它提供了加强安全系统 |
| 诉与FPGA兼容 |
结论 |
| 理想的监测与I2C架构将有以下特点:高性能、灵活性、易升级性、开发成本低、迁移路径来降低成本随着应用的成熟和体积斜坡。fpga与功能丰富的数据和图像处理套件,数据通过IP参考设计,和伴侣的压缩解决方案提供数据系统设计所需的所有关键构件产生这样的一个系统。 |
表乍一看 |
|
|
|
数据乍一看 |
|
|
|
|
|
引用 |
- Arvind Sahu、Ravi Shankar Mishra Puran在,“设计和fpga的高速模型接口使用I2C协议”,Int.J.Com.Tech.Appl.Vol2 (3), 531 - 536
- Shoaib。沙索班,Sudipta。Das andIqbalur。拉赫曼,“使用系统Verilog和FPGA实现I2C”, ICAEPE 2011年
- P。Venkateswaran, a . Saynal S Das。K Saynal和r .南帝”,基于FPGA的有效界面无标度模型计算机网络使用I2C协议”15 th.intla¢A相依于2006年计算,中投,Proc。计算科学研究:特殊问题——计算机科学的进步中。ISSN 1870 - 406年,酒吧.National理工学院、墨西哥、Vol.23,页191 -198,11月21 - 24日,2006年
- 泽维尔Righetti Xavier Righetti”命题的模块化I2C-Based可穿戴架构”ieee - 2010
- Jan o . Borchers沃尔夫冈均湿,马克斯·M¨uhlh¨用户“个人乐团:进行音频/视频音乐录音”ieee - 2002。
- A.R.M.汗,美联社Thakare,克里Gulhane“fpga设计控制器的声音获取从编解码器使用阿尔特拉德板”国际科学和工程研究期刊》的研究,
- 马丁Berrandjia A.K. Oudjida, r .冠状头饰,a . Liacha k Tahraoui„FPGA实现I2C和SPI协议”比较StudyA¢IEEE 2009
- J.M. Irazabel & s Blozis飞利浦半导体、“I2CManual、应用注意ref。AN10216-0”3月24日,2003年。
- f·利恩,”介绍I2C和SPI协议”,IEEE仪表和测量》杂志,2009年2月8日至13日,页。。
- Bacciarelli et al .“设计、测试和原型设计软件可编程的I2C总线上安巴/ SPI IP,“会议Ph.D.Research在微电子和电子产品(' ',2006),第376 - 373页。ISBN: 1-4244-0157-7, Ortanto,意大利,2006年6月。
- 弗雷德伊迪法官明确指出“与微控制器网络和网络互连”爱思唯尔,2004年。
- j . Bhasker硬件描述语言(VHDL)合成引物,BS出版物第二版,2003年,页132。
- 设计制品Inter-IC I2C VIP数据手册,版本1.10,2月18日2005年,剧情简介。图6。流的总结设备1。
- I2C总线规范2.1版2000年1月,飞利浦半导体。
- TMS470R1x Inter-Integrated电路(I2C)参考指南,德州仪器(SPNU223)。
- Xilinx公司“Virtex-II™V2MB1000发展局UserA¢AsGuide”。可用:
- www.semiconductors.philips.com//I2C/index.hml
- http://www.embedded.com/story/OEG20010718S0073
|
菜单
