Шина IC в радиотехнических конструкциях Семенов Б.Ю.

Семенов Б.Ю.
Год: 2002
Издательство: СОЛОН-Р
Город: Москва
Количество страниц: 190
Язык: Русский
Формат: DJVU / RAR

Формат файла: RAR

Однокристальные микроконтроллеры стремительно занимают ведущее место в электронной аппаратуре. И если каких-нибудь десять лет назад они могли быть использованы при проектировании только профессионалами — слишком много требовалось дорогостоящих средств для их программирования, — то сегодня «однокристалки» используют даже радиолюбители. Просмотрите подшивку журнала «Радио» за последние несколько лет, и вы убедитесь в справедливости сказанного.
Именно микроконтроллер сегодня формирует облик бытовой ау-диотехники, видеотехники, средств связи. С передних панелей радиоприемников, магнитол, телевизоров исчезли шкальные индикаторы, ручки настройки, ползунковые регуляторы, переключатели. Их заменили жидкокристаллические табло и кнопки. Значительно усложнилась «начинка» аппаратуры. Очевидно, что десятки разнообразных микросхем, составляющих электронное «нутро» аппаратуры, должны согласованно функционировать, обеспечивая наилучшие технические характеристики и удобство эксплуатации. Решая задачу сопряжения цифровых устройств, разработчики компьютерной техники связали их между собой посредством шин, а способы передачи информации назвали протоколами и стандартизировали их основные принципы. Каждое устройство было снабжено интерфейсом, посредством которого стало возможным подключать его к шине.
Если говорить об аналоговой технике, то специализированные аналоговые микросхемы испокон веков имели уникальные собственные выводы для подключения элементов, с помощью которых устанавливались их рабочие режимы или осуществлялись регулировки в процессе эксплуатации. Например, регулировалась громкость звука, контрастность изображения и т. д. Объединять эти выводы с целью выполнения универсальной регулировки не представлялось возможным. Современные микросхемы, предназначенные для использования в новой аппаратуре, решено было снабдить цифровым интерфейсом, «спрятать» настроечные выводы внутрь микросборок, а управлять их режимами программно. Осуществлять управление одной микросхемой очень просто, для этого даже не всегда нужен внешний цифровой интерфейс. А если микросхем несколько, если они должны взаимодействовать друг с другом, обмениваться информацией? Решая эти вопросы, разработчики перспективных микросхем пришли к мысли о необходимости введения общей шины и протокола обмена информацией по ней. Известные по компьютерной технике шины оказались здесь совершенно негодными в силу своей сложности. Только представьте, что для реализации обмена по шине ISA или РС1 в состав аппаратуры нужно ввести полноценный компьютер.
Для этих целей фирмой Philips была разработана шина Inter-Integrated Circuit Bus (сокращенно 12С, ай-ту-си). Принадлежа к классу шин с последовательным способом передачи данных, отличаясь чрезвычайной простотой реализации, шина стала быстро развиваться. Конечно, в основном свое детище продвигала фирма-разработчик, но сегодня и другие фирмы, оценившие по достоинству возможности шины, поддерживают ее своей продукцией.
К сожалению, на сегодняшний день отсутствует русскоязычная литература, позволяющая быстро освоить приемы работы с шиной I2С и в какой-то мере обобщить разрозненные, неполные сведения. В Интернете, на конференциях, посвященных вопросам программирования, то и дело возникают вопросы об основах работы с 12С, но далеко не всегда появляются дельные ответы. Весьма заманчивы перспективы использования микросхем 12С в несложных радиолюбительских конструкциях, обладающих тем не менее высокими потребительскими характеристиками. Все конструкции, в которых задействуется шина 12С, обязательно должны включать в себя простейшие однокристальные микроконтроллеры, что также свидетельствует в пользу их доступности радиолюбителям.
В этой книге рассказывается об основных принципах устройства шины 12С, о микросхемах, поддерживающих этот протокол обмена, о программных способах его реализации. Приведены практические схемы, позволяющие не только закрепить полученные знания, но и изготовить полезную в быту вещь. Автор надеется, что чтение этой книги будет занимательным и легким.