Binuo ng Philips noong 1980s, ang I2C (alternatively spelled I2C) ay naging isa sa mga pinakakaraniwang ginagamit na serial communication protocol sa electronics. Pinapadali ng I2C ang komunikasyon sa pagitan ng mga electronic na bahagi o integrated circuit, kung ang mga bahagi ay nasa parehong PCB o konektado sa isang cable.
Ano ang I2C Protocol?
Ang I2C ay isang serial communication protocol na nangangailangan lamang ng dalawang linya ng signal. Ito ay dinisenyo para sa komunikasyon sa pagitan ng mga chips sa isang naka-print na circuit board (PCB). Ang I2C ay orihinal na idinisenyo para sa 100 Kbps na komunikasyon. Gayunpaman, ang mga mas mabilis na mode ng paghahatid ng data ay binuo sa paglipas ng mga taon upang makamit ang bilis na hanggang 3.4 Mbit.
Ang pangunahing tampok ng I2C ay ang kakayahang magkaroon ng maraming bahagi sa isang bus ng komunikasyon na may dalawang wire lang, na ginagawang perpekto ang I2C para sa mga simpleng application. Ang I2C protocol ay naitatag bilang isang opisyal na pamantayan, na nagbibigay-daan para sa pabalik na pagkakatugma sa mga pagpapatupad ng I2C.
I2C Signals
Ang I2C protocol ay gumagamit ng dalawang bi-directional signal lines para makipag-ugnayan sa mga device sa communication bus. Ang dalawang signal na ginamit ay:
- Serial Data Line (SDL)
- Serial Data Clock (SDC)
Ang dahilan kung bakit dalawang signal lang ang magagamit ng I2C para makipag-ugnayan sa ilang peripheral ay sa kung paano pinangangasiwaan ang komunikasyon sa kahabaan ng bus. Ang bawat I2C na komunikasyon ay nagsisimula sa isang 7-bit (o 10-bit) na address na tumatawag sa address ng peripheral.
Pinapayagan nito ang maraming device sa I2C bus na gampanan ang papel ng pangunahing device ayon sa mga pangangailangan ng system. Para maiwasan ang mga banggaan ng komunikasyon, kasama sa I2C protocol ang arbitration at collision detection capabilities, na nagbibigay-daan sa maayos na komunikasyon sa kahabaan ng bus.
Mga pakinabang ng I2C
Bilang isang protocol ng komunikasyon, ang I2C ay may mga sumusunod na pakinabang:
- Mga flexible na rate ng paghahatid ng data.
- Mas malayong komunikasyon kaysa sa SPI.
- Ang bawat device sa bus ay nakapag-iisa na natutugunan.
- May simpleng pangunahin/pangalawang relasyon ang mga device.
- Dalawang linya ng signal lang ang kailangan nito.
- May kakayahang pangasiwaan ang maraming pangunahing komunikasyon sa pamamagitan ng pagbibigay ng arbitrasyon at pagtuklas ng banggaan ng komunikasyon.
Mga Limitasyon ng I2C
Sa lahat ng mga kalamangan na ito, ang I2C ay mayroon ding ilang mga limitasyon na maaaring kailangang idisenyo sa paligid. Kabilang sa pinakamahalagang limitasyon sa I2C ang:
- Dahil 7-bits (o 10-bits) lang ang available para sa pag-address ng device, maaaring magbahagi ng parehong address ang mga device sa parehong bus. Maaaring i-configure ng ilang device ang huling ilang piraso ng address, ngunit nagpapataw ito ng limitasyon ng mga device sa parehong bus.
- Ilang limitadong bilis ng komunikasyon lang ang available, at maraming device ang hindi sumusuporta sa transmission sa mas mataas na bilis. Ang bahagyang suporta para sa bawat bilis sa bus ay kinakailangan upang maiwasan ang mga mas mabagal na device na makahuli ng mga bahagyang transmission na maaaring magresulta sa mga aberya sa pagpapatakbo.
- Ang magkabahaging katangian ng I2C bus ay maaaring magresulta sa buong bus na nakabitin kapag huminto sa paggana ang isang device sa bus. Maaaring maibalik ng pagbibisikleta ang kapangyarihan sa bus.
- Dahil itinakda ng mga device ang sarili nilang bilis ng komunikasyon, maaaring maantala ng mga mabagal na device ang pagpapatakbo ng mas mabilis na device.
- I2C ay nakakakuha ng higit na kapangyarihan kaysa sa iba pang mga serial communication bus dahil sa open-drain topology ng mga linya ng komunikasyon.
- Karaniwang nililimitahan ng mga limitasyon ng I2C bus ang bilang ng mga device sa isang bus sa humigit-kumulang isang dosena.
I2C Applications
Ang I2C ay isang mahusay na opsyon para sa mga application na nangangailangan ng mababang gastos at simpleng pagpapatupad sa halip na mataas na bilis. Halimbawa, ang karaniwang paggamit ng I2C communication protocol ay kinabibilangan ng:
- Pagbabasa ng ilang partikular na memory IC.
- Pag-access sa mga DAC at ADC.
- Pagpapadala at pagkontrol sa mga pagkilos na nakadirekta sa user.
- Pagbabasa ng mga hardware sensor.
- Nakikipag-usap sa maraming micro-controller.
