Thiết kế board giao tiếp - Chương 2 ppsx

Chương 2: Giao diện Busn Khái niệm về Bus ghép nối - In/Out Buses n Philips I2C 2.1 Khái niệm về Bus ghép nối n Là PCB Printed Circuit Board, Cable Copper/Optic, Slot, Connector… n Nối n

Chương 2: Giao diện Bus

n Khái niệm về Bus ghép nối - In/Out Buses

n Philips I2C

2.1 Khái niệm về Bus ghép nối

n Là PCB (Printed Circuit Board), Cable

(Copper/Optic), Slot, Connector…

n Nối nhiều thiết bị slave [master], dùng chung: trong

một thời điểm chỉ có một talker – 1 hoặc nhiều

listener

n Bus song song (n bit) hoặc nối tiếp (I2C, USB,

Profi,…)

n IO Buses, Mem, CPU, Local Buses

n Thành phần (physical lines/time sharing:

n Address

n Data

n Control/Status/Handshake/datacheck

n Power susply

2.2 Industry Small Architecture Bus

n ISA, 1984, IBM, PC-104 bus

n Để ghép thêm các card/ thiết bị I/O chuẩn với

Mother Board, 1…12Slots, hiện tại các máy thông

thường không dùng

n 8/16 bits for data transfers

n 4,77=>8,33 MHz/11.1MHz =>

2.75MWps/5.5MWps max, DMA 16

n Only 1 BusMaster, CPU hoặc DMAC, w AEN

n No data integrity, không kiểm tra parity

n Dùng để ghép nối với các thiết bị chậm, kiểu ký tự:

keyboard, mouse,…

2.2 Industry Small Architecture Bus (tiếp)

( http://pinouts.ru/Slots/ISA_pinout.shtml )

Hình: ISA Bus

2.2 USB

Hình: USB logo

2.2 USB (tiếp)

n Chia thành nhiều

Tiers

n Các Tiers nối với

các thiết bị: Hub

hoặc chức năng

n Mỗi Tier có

Hub(s)

Hình: USB topology

2.2 USB (tiếp)

n Chỉ có một USB host (USB controller trong hệ

n Devices, có 2 loại

n Hub, mở rộng thêm thiết bị nối vào USB

n Các thiết bị chức năng JoyStick, KeyBoard, Printer,

Digital Camera,…

n Các thiết bị chuẩn interface USB theo:

n USB Protocol

n Chuẩn Hđ của USB: config và reset

n Communication Standard

2.2 USB (tiếp)

n Thông số kỹ thuật:

n 1.5Mbps – Low speed moade và 12 Mbps (Revision 1.1)

n Nguồn cấp +5V, vài metre

n Power management

n Revision 2.0: 480Mbps

n Ưu điểm:

n Tín hiệu vi sai phát/thu, bọc kim, chống nhiễu

n CRC Protection đối với data & control fields

n Tự phát hiện attach/detach, xác định cấu hình các thiết bị

tự động ở mức hệ thống

n TimeOut đối với trường hợp mất tin/gói tin lỗi

2.2 USB – connecter (tiếp)

2.2 USB – signal (tiếp)

Hình: Signal

2.2 USB – signal (tiếp)

Token Packet Format

Start-Of-Frame (SOF) Packet Format

Data Packet Format

Handshake Packet Format

2.3 Philips I2C Bus

n Dùng nhiều trong các hệ thống

nhúng (embeded system) như:

mobil phone, TV, ATM,…

n Không cần dùng bus interface chip(s), built-in

n Intergrated addressing & data transfer, cho phép

dùng phần mềm để định cấu hình

n Đơn giản để ghép nối, nhiều µC hỗ trợ I2C

n Đơn giản tìm lỗi, khoanh cùng lỗi nhanh

n Giảm thiểu kích thước: 2 wire serial, không cần

dùng các mạch addr decoder và “glue logic”, dùng

phần mềm

n Truyền đồng bộ, 100Kbps standard mode, 400Kps

Fast mode, 3,4Mbps HiSpeed mode

2.3 Philips I2C Bus (tiếp)

Device_0

Device_2

Device_4

Device_6

Device_1

Device_3

Device_5

Hình: I2 C Topology

2.3 Philips I2C Bus (tiếp)

Có thể có nhiều

Masters, trong một

thời điểm chỉ có

1 Master hoạt động

Slave_0 Master_0

Slave_1

Master_1

Slave4

Slave_2

Slave_3

Hình: Configuration with 2 masters

2.3 Philips I2C Bus (tiếp)

Hình: Start and stop

2.3 Philips I2C Bus (tiếp)

2.3 Philips I2C Bus (tiếp)

Hình: Open collecter

5V

2.3 Philips I2C Bus – một số chip(tiếp)

n Atmega, PIC,…

n EEPROM, RAM,…

n RTC,…

Bài tập chương 2

1 Viết chương trình giả lập I2C