1 9 80 के दशक में फिलिप्स द्वारा विकसित, आई 2 सी इलेक्ट्रॉनिक्स में सबसे आम धारावाहिक संचार प्रोटोकॉल में से एक बन गया है। I2C इलेक्ट्रॉनिक घटकों या आईसी के बीच आईसी में संचार सक्षम बनाता है, चाहे घटक एक ही पीसीबी पर हों या केबल के माध्यम से जुड़े हों। आई 2 सी की मुख्य विशेषता एक संचार बस पर केवल दो तारों के साथ बड़ी संख्या में घटकों की क्षमता है जो I2C को उन अनुप्रयोगों के लिए सही बनाता है जो सादगी और गति पर कम लागत की मांग करते हैं।
I2C प्रोटोकॉल का अवलोकन
आई 2 सी एक सीरियल संचार प्रोटोकॉल है जिसे केवल दो सिग्नल लाइनों की आवश्यकता होती है जिन्हें पीसीबी पर चिप्स के बीच संचार के लिए डिज़ाइन किया गया था। I2C मूल रूप से 100kbps संचार के लिए डिज़ाइन किया गया था लेकिन 3.4 एमबी तक की गति प्राप्त करने के लिए वर्षों में तेज़ डेटा ट्रांसमिशन मोड विकसित किए गए हैं। I2C प्रोटोकॉल को आधिकारिक मानक के रूप में स्थापित किया गया है, जो I2C कार्यान्वयन और अच्छी पिछड़े संगतता के बीच अच्छी संगतता प्रदान करता है।
I2C सिग्नल
I2C प्रोटोकॉल I2C बस पर सभी उपकरणों के साथ संवाद करने के लिए केवल दो द्वि-दिशात्मक सिग्नल लाइनों का उपयोग करता है। इस्तेमाल किए गए दो सिग्नल हैं:
- सीरियल डेटा लाइन (एसडीएल)
- सीरियल डेटा घड़ी (एसडीसी)
कारण यह है कि I2C कई परिधीय उपकरणों के साथ संचार के लिए केवल दो सिग्नल का उपयोग कर सकता है यह है कि बस के साथ संचार कैसे किया जाता है। प्रत्येक I2C संचार 7-बिट (या 10-बिट) पते से शुरू होता है जो परिधीय के पते को कॉल करता है, शेष संचार संचार प्राप्त करने के लिए होता है। यह सिस्टम डिवाइस की आवश्यकताओं के अनुसार मास्टर डिवाइस की भूमिका निभाने के लिए I2C बस पर कई डिवाइसों को अनुमति देता है। संचार टकराव को रोकने के लिए, I2C प्रोटोकॉल में मध्यस्थता और टक्कर पहचान क्षमता शामिल है जो बस के साथ सुचारु संचार की अनुमति देती है।
फायदे और सीमाएं
एक संचार प्रोटोकॉल के रूप में, I2C में कई फायदे हैं जो कई एम्बेडेड डिज़ाइन अनुप्रयोगों के लिए एक अच्छा विकल्प बनाते हैं। I2C निम्नलिखित फायदे लाता है:
- I2C केवल दो सिग्नल लाइनों की आवश्यकता है
- लचीला डेटा संचरण दर
- बस पर प्रत्येक डिवाइस स्वतंत्र रूप से पता योग्य है
- उपकरणों के पास एक साधारण मास्टर / दास संबंध होता है
- I2C मध्यस्थता और संचार टकराव का पता लगाने के द्वारा कई मास्टर संचार को संभालने में सक्षम है
- एसपीआई की तुलना में लंबी दूरी की संचार
इन सभी फायदों के साथ, आई 2 सी में कुछ सीमाएं भी हैं जिन्हें डिजाइन करने की आवश्यकता हो सकती है। सबसे महत्वपूर्ण I2C सीमाओं में शामिल हैं:
- चूंकि डिवाइस एड्रेसिंग के लिए केवल 7-बिट्स (या 10-बिट) उपलब्ध हैं, उसी बस के डिवाइस एक ही पते को साझा कर सकते हैं। कुछ डिवाइस पते के आखिरी कुछ बिट्स को कॉन्फ़िगर करने में सक्षम हैं, लेकिन यह अभी भी एक ही बस पर उपकरणों की सीमा लगाता है।
- केवल कुछ सीमित संचार गति उपलब्ध हैं और कई डिवाइस ट्रांसमिशन उच्च गति का समर्थन नहीं करते हैं। बस पर प्रत्येक गति के लिए आंशिक समर्थन धीमी उपकरणों को आंशिक प्रसारण को पकड़ने से रोकने के लिए आवश्यक है जिसके परिणामस्वरूप परिचालन ग्लिच होंगे।
- आई 2 सी बस की साझा प्रकृति के परिणामस्वरूप पूरे बस लटकती जा सकती है जब बस पर एक डिवाइस ऑपरेटिंग बंद हो जाता है। बस को फिर से शुरू करने और उचित संचालन बहाल करने के लिए बस को बिजली की साइकिल का उपयोग किया जा सकता है।
- चूंकि डिवाइस अपनी संचार गति निर्धारित कर सकते हैं, धीमे परिचालन उपकरण तेजी से गति उपकरणों के संचालन में देरी कर सकते हैं।
- I2C संचार संचार लाइनों के खुले नाली टोपोलॉजी के कारण अन्य सीरियल संचार busses की तुलना में अधिक शक्ति खींचता है।
- आई 2 सी बस की सीमाएं आम तौर पर लगभग एक दर्जन उपकरणों तक बसों की संख्या को सीमित करती हैं।
अनुप्रयोगों
I2C बस उन अनुप्रयोगों के लिए एक शानदार विकल्प है जिनके लिए उच्च गति की बजाय कम लागत और सरल कार्यान्वयन की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, कुछ मेमोरी आईसीएस को पढ़ने, डीएसी और एडीसी तक पहुंचने, सेंसर पढ़ने , प्रेषित करने और उपयोगकर्ता निर्देशित कार्यों को नियंत्रित करने, हार्डवेयर सेंसर पढ़ने और एकाधिक माइक्रोकंट्रोलर के साथ संचार करने के लिए I2C संचार प्रोटोकॉल के सामान्य उपयोग हैं।