Digitale Hardwareschnittstellen Teil 3: I2C

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Aus ELVjournal 02/2017     0 Kommentare
 Digitale Hardwareschnittstellen Teil 3: I2C

Inhalt des Fachbeitrags

  • Busaufbau
  • Adressierung
  • I2C-Senden
  • Flip-Anzeige (I2C-Senden)
  • LED-Treiber
  • 3-Achsen-Bewegungssensor 3D-BS
  • 4-Digit-Anzeige und Temperatursensor
  • 6-Achsen-Bewegungssensor 6D-BS
  • Fazit
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Die I2C-Schnittstelle ist eine synchrone serielle Schnittstelle, die in den frühen 1980er-Jahren von Philips Semiconductors (heute NXP Semiconductors) für die bidirektionale Datenübertragung zwischen Mikrocontrollern innerhalb eines Geräts (z. B. eines Fernsehers) erfunden wurde. Die Datenbits werden hintereinander (seriell) über eine Leitung mit dem Namen SDA (Serial Data) übertragen, wobei ein gemeinsamer, vom Master erzeugter Takt zwischen Sender und Empfänger für die Synchronisierung sorgt. Von einigen Herstellern, z. B. Atmel, wird aus lizenzrechtlichen Gründen von TWI (= Two Wire Interface) statt von I2C gesprochen, weil die Daten über zwei I/O-Leitungen übertragen werden.

Die I2C-Schnittstelle ist sehr interessant, weil von verschiedenen Herstellern sehr viele nützliche Sensoren bzw. Aktoren angeboten werden, die sich über I2C in eigene Anwendungen einbinden lassen. So gibt es beispielsweise 8-Bit-I/O-Expander-Bausteine (PCF8574), Echtzeituhrenbausteine (DS1307, DS3231 von Maxim), EEPROM-Bausteine (24C01, 24C02, 24C04, 24C08, 24C16) und eine ganze Reihe von I2C-Bausteinen zur Messung von Umweltgrößen wie z. B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck. Zur Messung der Temperatur gibt es beispielsweise LM75, TMP101, MCP9801. Ferner gibt es 8-Bit-A/D-D/A-Konverter (PCF8591), LED-Treiberbausteine (TLC59116, SAA1064), Bewegungssensoren (BMA020, LSM330) und vieles mehr [1]. ELV bietet einige I2C-Bausteine und Bausätze bzw. Fertigmodule mit I2C-Ansteuerung an, von denen einige Standard-I2C-Komponenten eingebaut haben und daher hier exemplarisch vorgestellt werden sollen.

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