Аппаратные и программные

2.3 Сетевые интерфейсы встраиваемых систем 
Данный раздел посвящен обзору сетевых промышленных проводных и 
беспроводных, локальных и глобальных интерфейсов, которые применяются в 
современных встраиваемых системах для организации канала связи между 
компонентами самой ВВС или с другими информационными системами 
верхних уровней управления (см. пирамиду автоматизации). 
2.3.1 Последовательный интерфейс I²C 
В 
бытовой 
технике, 
телекоммуникационном 
оборудовании 
и 
промышленной электронике часто встречаются похожие решения, в, казалось 
бы, никак не связанных изделиях. Например, практически каждая система 
включает в себя: 
• Некоторый «умный» узел управления, обычно однокристалльная 
микроЭВМ. 
• Узлы общего назначения, такие как буферы ЖКИ, порты ввода-вывода, 
RAM, EEPROM или преобразователи данных. 
• Специфические узлы, такие как схемы цифровой настройки и 
обработки сигнала для радио- и видео- систем, или генераторы 
тонального набора для телефонии. 
Для того, чтобы использовать эти общие решения к выгоде конструкторов 
и производителей (технологов), а также для увеличения эффективности 
аппаратуры и упрощения схемотехнических решений, Philips в 1980 году 
разработала 
простую 
двунаправленную 
двухпроводную 
шину 
для 
эффективного «межмикросхемного» (inter-IC) управления. Шина так и 
называется – Inter-Integrated Circuit, или IIC (I²C) шина [7, 18]. В настоящее 
время ассортимент продукции Philips включает более 150 КМОП и биполярных 
I²C-совместимых устройств, функционально предназначенных для работы во 
всех трех вышеперечисленных категориях электронного оборудования. Все I²C-
совместимые устройства имеют встроенный интерфейс, который позволяет им 
связываться друг с другом по шине I²C. Это конструкторское решение 
разрешает множество проблем сопряжения различных устройств, которые 
обычно возникают при разработке цифровых систем. 

---

108 
Основной режим работы шины I²C – 100 кбит/с; 10 кбит/с в режиме работы 
с пониженной скоростью. Заметим, что стандарт допускает тактирование с 
частотой вплоть до нулевой. Для адресации I²C-устройств используется 7 бит. 
После пересмотра стандарта в 1992 году становится возможным 
подключение ещё большего количества устройств на одну шину (за счёт 
возможности 10-битной адресации), а также большую скорость до 400 кбит/с в 
скоростном режиме. Соответственно, доступное количество свободных узлов 
выросло до 1008. Максимальное допустимое количество микросхем, 
подсоединенных к одной шине, ограничивается максимальной емкостью шины 
в 400 пФ. 
Версия стандарта 2.0, выпущенная в 1998 году представила 
высокоскоростной режим работы со скоростью до 3.4 Мбит/с с пониженным 
энергопотреблением. Последняя версия 2.1 2000 года включила лишь 
незначительные доработки. 
1 октября 2006 года были отменены лицензионные отчисления за 
использование протокола I²C. Однако, отчисления сохраняются для выделения 
эксклюзивного подчинённого адреса на шине I²C. 
Список возможных применений I²C: 
• доступ к модулям памяти (RAM, EEPROM, Flash и др.); 
• доступ к низкоскоростным ЦАП/АЦП; 
• работа с часами реального времени (RTC); 
• регулировка контрастности, насыщенности и цветового баланса 
мониторов; 
• управление интеллектуальными звукоизлучателем (динамиками); 
• управление ЖКИ, в том числе в мобильных телефонах; 
• чтение информации с датчиков мониторинга и диагностики 
оборудования, например, термостат центрального процессора или 
датчик скорости вращения вентилятора охлаждения процессора; 
• информационный обмен между микроконтроллерами.