И и 2
1. 2 Логические элементы 2И-НЕ и их особенности
Широко используются транзисторно-транзисторные (TTL) логические элементы. Посмотрите на схему транзистора 2И-НЕ - транзисторного логического элемента с составным инвертором на выходе. Такие логические элементы обладают превосходной емкостью заряда.
На рис. 1. 14, а показана схема одного из четырех логических элементов 2И-НЕ микросхемы K134LB1, а на рис. 1. 14, б - условные обозначения этой микросхемы на схеме.
На рис. 1. 15, а и 1. 15, в показаны схемы логических элементов 2И-НЕ микросхем K133LA3 и K155LA3 соответственно. Каждая из этих микросхем имеет четыре логических элемента 2И-НЕ, имеющие одинаковые обозначения на схеме (рис. 1. 15, б).
Первый логический элемент TTL не имел защитных диодов на своих входах. В конце квадратного импульса на входе элемента в электрической цепи цифрового устройства могут появиться затухающие колебания. Эти колебания могут привести к неправильному срабатыванию цифрового устройства. В результате дальнейшего развития логических схем к каждому входу многоэмиттерного транзистора были подключены демпфирующие диоды.
К каждому входу многоэмиттерного транзистора подключен демпфирующий диод. При первом отрицательном импульсе затухающего колебания открывается демпфирующий диод, и амплитуда затухающего колебания быстро уменьшается. Следующий положительный импульс затухающего колебания не позволяет логическому блоку изменить состояние своих выходов.
Резисторы R 4 и R 5 и транзистор VT 5 логического элемента 2И-НЕ микросхемы К155ЛА3 (рис. 1. 15, в) обеспечивают характерный почти прямоугольный перенос. Это повышает устойчивость к помехам в состоянии логической 1 на выходе элемента.
Рассмотрим работу логического элемента 2И-НЕ микросхемы К134ЛБ1 (рис. 1. 14, а). Транзистор - Для транзисторных логических элементов напряжение логического нуля в силу технических условий находится в пределах от 0 до 0. 4 В. Напряжение логической 1 выше 2. 4 В и ниже 5 В. Входы элементов можно обнулить, замкнув их на общую землю или используя небольшой резистор (макс. 300 Ом). Логическое напряжение 1 можно подать на вход ячейки, подключив вход ячейки к положительному выводу питания с помощью резистора 1 KΩ или оставив вход ячейки неподключенным.
Предположим, что тенденция рациональных единиц на входах x1 и x2 элемента 2I-NE (рис. 1. 14, a) применима: рассмотрим случай, когда X1 и X2 некуда соединить. В этом случае транзистор v открывается от мнимого v мнимого тока базы. Это приводит к размыканию цепи. В этом случае транзистор V T3 закрыт. Это означает, что динамическое напряжение транзистора VT 2 составляет примерно 0,9 В.
Рассмотрим делитель напряжения, верхняя часть которого состоит из резистора R 3, транзистора V T3 Confessor Confessor и VB D1. С другой стороны, нижним пределом делителя является клемма коллектора V T4. В этом случае верхняя часть делителя имеет большее сопротивление, а нижняя часть делителя - меньшее. Выходное напряжение соответствует логическому нулю.
Если хотя бы один из входов x1 является логическим нулем, v t2 и v t4 закрыты, а v t3 открыт; базовый ток транзистора VT3 протекает по цепи: положительное питание, резистор R2, транзистор VT3, полупроводник VD 1, резистор нагрузки (на фигуре не показан), отрицательное питание. В этом случае сопротивление между коллектором транзистора VT 3 и катетом диода VD 1 мало, а сопротивление между коллектором и транзистором VT 4 велико. Анализируя делитель напряжения, мы приходим к выводу, что напряжение на выходе соответствует логическому элементу.
Устройства с тремя состояниями выхода широко используются в вычислительной технике. Рассмотрим логический элемент НЕ (инвертор) с тремя выходными ситуациями (рис. 1. 16, A). Этот инвертор легко получить из схемы с базовым логическим элементом 2-NE, добавив D2 к схеме V.
Когда на вход V микросхемы подается рациональное напряжение '1', диод V D2 оказывается отключенным от схемы, и этот элемент можно рассматривать как логический элемент. Если вход x действителен, транзисторы VT 2 и VT 4 открываются, а транзистор VT 3 закрывается, в результате чего на выходе элемента появляется сигнал логического нуля. Пусть на вход x подается сигнал логического нуля. В этом случае транзисторы VT 2 и VT 4 закрыты, транзистор VT 3 открыт, а на выходе элемента - логический сигнал.
На вход V подается напряжение логического "0". В этом случае V T2, V T3 и V T4 замкнуты. y Выход отключен как положительным, так и отрицательным шнурами питания. Считается, что выход элемента находится в третьем состоянии высокого сопротивления (состояние высокого сопротивления как с клеммы +, так и с клеммы источника питания).Данные три координаты позволяют организовать канал S O-Caled Common в компьютерной системе.
Данные по трем координатам являются частью формирователя канала. Канальная модель - это устройство, которое может передавать два направления по одному кабелю. Конфигуратор каналов требует два элемента с тремя состояниями выхода на линию.
На рис. 1. 16, B показана схема логического 2-НЕ с открытыми коллекторами на выходах. Выходы некоторых из этих элементов подключены к одному нагрузочному резистору, а их второй выход подключен к кабелю и источнику питания.
На рисунке 1. 17 представлена схема подключения и читается зависимость выходов элементов и выходного напряжения логических элементов от тока нагрузки состояния логического блока, на рисунке 1. 18 представлен график этой зависимости. Логические TTL-элементы не выходят из строя при замыкании логики на выходе элемента, поэтому в цепи нагрузки не нужно устанавливать ограничительные резисторы. Если выход ячейки равен логическому нулю, при исследовании напряжения на выходе от тока нагрузки необходимо установить ограничивающий резистор в цепь нагрузки.
На рис. 1. 17, Б показана схема подключения устройства, снимающего зависимость напряжения на выходе логического элемента от тока нагрузки на выходе элемента, а на рис. 1. 18, В - график этой зависимости. Сопротивление ограничительного резистора цепи нагрузки выбирается примерно таким же, как сопротивление логического элемента 2-NE (рис. 1. 15, c), т.е. сопротивление r 3 - около 100 Ω.
Из графика на рис. 1. 18 можно определить коэффициент шунтирования или емкость нагрузки логического элемента. Из графика на рис. 1. 18а мы знаем ток нагрузки при выходном напряжении 2. 4 В. Зная, что входной ток логического блока составляет 40 мА, определите количество этих элементов, которые могут быть подключены к состоянию логического блока на выходе этого элемента. Используйте рис. 1.18, б для определения тока нагрузки для состояния логического нуля на выходе элемента 0,4 В. Зная, что входной ток логического нуля составляет минус 1,6 мА, определите количество этих элементов, которые могут быть подключены к состоянию логического нуля на выходе этого элемента. Меньшее из двух полученных значений будет являться коэффициентом ветвления логического элемента. Определение коэффициента развязки таким способом справедливо только для низких частот, где влияние входной емкости элемента и емкости оборудования можно игнорировать.
На рис. 1. 19 приведена схема наблюдения на экране осциллографа зависимости выходного напряжения элемента от входного напряжения, а на рис. 1. 19 получен график этой зависимости для логического элемента b ТТЛ 2И-НЕ. . Диод VD 1 может быть любым кремниевым диодом с низким энергопотреблением. Это связано с тем, что обратное напряжение в этой схеме не превышает 5 В, а прямой ток через диод выбран в миллиамперах. Амплитуда переменного напряжения на выходе источника переменного напряжения не должна превышать 10 В. График зависимости между выходным напряжением элемента и напряжением
На его входе, называемом передаточной характеристикой логического элемента, график передаточной характеристики логического элемента 2И-НЕ показывает, что если входное напряжение меньше 0. 4 В, то на выходе элемента напряжение логической единицы; если входное напряжение превышает 2. 4 В, то на выходе элемента логический ноль Напряжение. С практической точки зрения, в логической ячейке входное напряжение логического нуля может превышать 0. 4 В, а напряжение логической единицы может быть меньше 2. 4 В. Однако выбирать этот режим нецелесообразно, так как он снижает помехоустойчивость логических элементов.
На рисунке 1.20 показаны входные характеристики логического элемента 2I-NE, снятые с одного из входов элемента. Логическое напряжение второго входа элемента равно 1. Точка a на графике входной характеристики соответствует входному напряжению 2. 4 В, а точка b - входному напряжению 0. 4 В. Входной ток логического блока не превышает 40 мА, а входной ток логического нуля мене е-1,6 мА. Знак минус означает, что ток покидает микросхему.
На рис. 1. 21, а показана электрическая схема для наблюдения зависимости выходного напряжения от тока нагрузки на экране осциллографа, когда выход элемента является логическим. Ограничительные резисторы цепи нагрузки не предусмотрены. Это связано с тем, что логический элемент зондируется 2И-НЕ в состоянии логической единицы на выходе; в качестве источника для U2 используется V24, подающий импульсное напряжение частотой 100 Гц с клемм "+" и "-". Значение сопротивления резистора R et выбирается как можно меньше (коэффициент отклонения X-канала осциллографа должен быть минимальным). Если чувствительность X-канала осциллографа недостаточна, к X-входу можно подключить предусилитель. Принципиальная схема усилителя на X-входе осциллографа OML-3M показана на рисунке 1.22.
Усилитель питается от сети переменного тока напряжением 12 вольт. Сопротивление резистора R 1 выбирается значительно выше, чем у эталонного резистора R et . Выход предварительного усилителя подключается к входу 'X' осциллографа. Переменный резистор R 5 уравновешивает микросхему DA 1 в отсутствие входного сигнала; необходимый коэффициент отклонения балки вдоль оси X задается переменным резистором R 4. Стабилизаторы VD 1 и VD 2 перемещают смещение луча вдоль оси 'X' из одного крайнего положения экрана в другое при изменении постоянного напряжения на входе усилителя от 0 до максимально возможного значения. Расчет резисторов параметрического регулятора напряжения R6 и R7 производился с учетом того, что для питания усилителя использовалось переменное напряжение 12 вольт и был выбран диод КС156А.
На рис. 1. 21, Б показана схема подключения для наблюдения на экране осциллографа выходного напряжения от тока нагрузки, в случае если на выходе элемента совсем ноль. Токовое зеркало собрано на транзисторах VT 1 и VT 2. Характеристика токового зеркала заключается в том, что коллекторные токи обоих транзисторов одинаковы и не зависят от сопротивления нагрузки в определенных пределах. Значение тока коллектора определяется напряжением на резисторе r 2 и резисторах r 1 и r 3. Резисторы r 1 и r 3 обычно одинаковы. Сопротивление опорного резистора этой схемы не обязательно должно быть маленьким; транзисторы VT 1 и VT 2 требуют примерно одинакового и очень высокого коэффициента усиления мощности.
Цифровые устройства обычно имеют прямоугольный импульс напряжения на логическом входе, поэтому на обоих входах логики 2I-NE микросхемы K1555LA3 напряжение меняется с высокого на низкий уровень (рис. 1. 15, c). В этом случае транзистор VT 3 начинает открываться, а транзистор VT 4 закрывается. Транзисторы открываются быстрее, чем закрываются. Поэтому транзисторы VT 3 и VT 4 открыты в течение определенного времени. Ток, потребляемый логическим блоком от источника питания, ограничивается только резистором R 3. Такой ток короткого замыкания приводит к повышенному энергопотреблению в динамическом режиме. График потребления мощности источником питания в зависимости от частоты прямоугольных входных импульсов показан на рис. 1. 23. и 2
Самолеты (отсортировано по:)
Фотографии из журнала (:)
Григорович И-2.
Страна: Россия Россия Год: 1924
Описание.
Фотографии.
И-2 и И-2БИС Д. П. Григорович.
Неудовлетворительные данные одноместного истребителя-биплана И-1, проходившего испытания весной 1924 года, привели к тому, что руководителем конструкторского бюро Государственного авиационного Дальше More >>>Д.П. Григорович был назначен на заводскую должность.1 (ГАЗ-1), расположенную на Ходынке. Ему было поручено создать усовершенствованный вариант истребителя - I-2. Новый самолет И-2 сохранил деревянную конструкцию своего предшественника и силовую установку в виде двигателя Liberty мощностью 400 л.с., но обводы агрегатов получили эллиптическое сечение, а параллельная двойная балка была заменена на i-образную. Профиль. Для улучшения обзора из кабины пилота изменили форму капота двигателя, но нижний холодильник, установленный на И-1, остался Первый полет на И-2 осенью 1924 года совершил А. И. Жуков, который в целом оценил самолеты, пригодные для серийного производства, но Кабина пилота привлекала внимание. Наблюдения пилотов привели к изменениям в центральной части фюзеляжа и увеличению места пилота. Также было решено внести дальнейшие радикальные изменения в дизайн. Винтовой фюзеляж был изготовлен из сварной стальной трубы, на нем был установлен 12-цилиндровый двигатель М-5 мощностью 420 л.с. (модификация US Liberty USA). Серийное производство началось в 1926 году и продолжалось до 1929 года, когда на заводе ГАЗ-1 было собрано 164 истребителя. Более поздняя машина, переименованная в И-2БИС-47, выпускалась на заводе ГАЗ-23. И-2БИС стал первым истребителем советской конструкции, поступившим в части ВВС. В свое время это был довольно сложный самолет. Однако он оказался тяжелее, чем планировалось. Из-за невозможности его промышленной базы не удалось соблюсти единый стандарт при производстве и сборке. В результате серийные самолеты сильно отличались друг от друга по своим характеристикам. Не удалось решить и проблему перегрева двигателей. Для улучшения охлаждения значительное количество истребителей собиралось с двойными трамбовочными холодильниками, установленными между балками системы посадки. Эта версия самолета получила название i-2prim. Охлаждение двигателя в этом случае было улучшено, но его летные характеристики были снижены.Д. П. Григорович разработал двухместный истребитель смешанной конструкции ДИ-3, двухместный двухместный истребитель. На нем была установлена спаренная рота для увеличения дальности выстрела из хвостового орудия; MDI-3 с двигателем BMW VI мощностью 730 л.с. был испытан летом 1931 года, но не был произведен.
Тип: один истребитель силовая установка: 12-цилиндровый двигатель M-5 V, 420 л.с.; летные возможности: максимальная скорость на уровне моря 235 км/ч, практическая крыша на высоте 5400 м, дальность полета 600 км. Вес: пустой без нагрузки 1152 кг, максимальный взлетный вес 1575 кг; размеры: 10. 80 м, длина 7. 32 м, высота 3. 00 м, площадь крыла 23. 46 м2 открытых крыльев на вооружении: два 7. 62 мм пулемета PV-1 синхронизированы с винтами на двигателе.
Борисоглебская школа пилотов I-2BI. 1931¡.
И-2бис, Борисоглебская школа пилотов, 1931 год.
Производственные сдаточные испытания И-2. Опознавательные знаки - красная звезда с черной каймой, черное кольцо внутри, прикрепленные к верхней и нижней поверхностям крыла самолета Григорович И-2.
Нечаянная, но очень благополучная посадка нижнего пилота Суханова в деревне Загвозда 22 февраля 1930 года, И-2 № 1911, мотор М-5 № 1272.
И-2 № 1911 после вынужденной посадки летчика Суханова у деревни Загвоздка, 22 февраля 1930 года.
Два неизвестных участника строительства оригинального самолета И-2 позируют в Институте окончательной сборки, сентябрь 1924 года.
I-2BIS, фронт.
Истребитель I-2BIS, серийный номер 1990; на задней стороне обложки изменения.
Григоровича И-2БИС также оснащался двигателями М-5, но первый полет совершил в 1925 году в руках А. И. Жукова. И-2БИС был первым советским истребителем, выпущенным в большом количестве, и в период 1925-29 гг. около 210 были построены образцы.
Истребитель И-2 отличался чистой аэродинамикой и мог действовать на колесной или гусеничной системе посадки.
I-2BI в окружении пилотов в начале 1930-х годов; оригинальная фотография имеет подпись, указывающую, что восьмой справа - пилот D. L. Калараш. Позже Д. Л. Калараш работал летчиком-испытателем в НИИ ВВС 29 октября 1942 года подполковник Калараш погиб на аэродроме и посмертно был удостоен звания Героя Советского Союза.
1931 год, Борисоглебская школа пилотов проводит испытания самолета И-2БИС.
И-2бис снят с производства; советские студенты 1930-х годов с видимым удовольствием приобщались к авиационной технике
I-2BI обезглавлен.
Неудача первого прототипа I-2 на сборочном конвейере
400-сильный М-5 (Liberty), установленный на первых советских истребителях И-1 и И-2 (и летающей лодке МРЛ-1).
Пилот истребителя И-2, приборная панель кабины, вид на пулемет
В оригинальной надписи указана дата снимка - 19 августа 1924 года. На Фото I-2 фюзеляж находится не в полностью естественном положении и демонстрирует некоторые проблемы в процессе сборки самолета (разрушение строительной платформы).
Авария И-2 № 1911 с М-5 № 1310 1-й авиаэскадрильи на Красногвардейском аэродроме 31 июля 1930 года. -2 Охлаждающий холодильник. Судя по совпадению серийных номеров самолета с номером I-2 на предыдущей фотографии, можно предположить, что опускаемый рамповый холодильник в этом образце был заменен на фиксированные соты. В то же время номер самолета за одной из фотографий мог быть указан неверно.
Авария И-2бис из Ленинградского военного округа в начале 1930-х гг. Самолет имеет отличительную особенность - красный боевой класс конструкции фюзеляжа. Климатические публикации: uhl1, u1, uhl2, u2, uhl3, u3, u4, u4 и т.д.
Климатические изменения и категории установок пишутся вместе, причем ссылки на макрокальмы характеризуются буквами, а ссылки на категории - цифрами.
Первая часть имени (буква):.
u - измеренная площадь макроклива (территория Украины),.
CCL - холодная макроклиматическая территория, u - территория холодного таяния, u - территория холодного таяния, u - территория холодного таяния, u - территория холодного таяния
CCL-логотипы умеренных и холодных таёжных областей (включая территорию Украины), CCL- тропические крупномасштабные области, CCL- тропические крупномасштабные области, CCL- тропические крупномасштабные области, CCL- тропические крупномасштабные области
T - Тропическая крупномышечная территория,.
�- общая площадь земли - кроме районов с очень низкими температурами, �- общая площадь земли - кроме районов с очень низкими температурами, �- общая площадь земли - кроме районов с очень низкими температурами, �- общая площадь земли - кроме районов с очень низкими температурами
M - крупные химические районы с умеренно холодным морским климатом, � - крупные химические районы с умеренно холодным морским климатом, � - крупные химические районы с умеренно холодным морским климатом
C - все регионы Земли, кроме участков Земли с очень низкими температурами (Антарктида).
Из тропического большого химического района можно выделить: умеренный тропический климат (обозначается TV) и сухой тропический климат (обозначается TS).
Наименование: TM - Тропический морской климат - WM - Тропический и умеренный морской климат, может использоваться для морских крупных химических регионов.
Вторая часть имени (номер):.
1 - работа на открытом воздухе, при любых атмосферных условиях (дождь, ливень, снег, сильный ветер пыль).
2- Работа в защищенном режиме (защита от вертикальных струй воды, брызг, пыли, снега),.
3- Работа в закрытых помещениях с неконтролируемой температурой и естественной вентиляцией (почти такая же температура, как на улице, брызги и струи воды, минимум порошка); и
4-Эксплуатация в отапливаемых и искусственно вентилируемых помещениях (контроль температуры, а не низкая температура, низкая концентрация пыли); и
5 - работа в замкнутых жидких пространствах без отопления и вентиляции, воды или конденсата (например, в шахтах, на кораблях, в подвалах).
В зависимости от выбранной производителем большой зоны (или зон) растворения ГОСТ 15150 (табл. 3 и табл. 6 стр. 11) определяет температуру и относительную влажность (стандарт вводит ряд модификаций для особых случаев. (см. оригинал).
Макроклиматический район (или область) категория рабочая температура, ºC предел рабочей температуры, ºC относительная влажность минус минус минус макс среднегодовая u +4 0-50 +45 75% при 15ºC 98% при 25ºCCHL1 и 2-60 +4 0-70 +45 100% при 75% 15ºC 3-60 +4 0-70 +45 98% при 75% 15ºC 25ºCCHL1 и 2 60 +4 0-70 +45 100% при 75% 15ºC 100% 3-60 +4 0-70 +45 98% при 75% 15ºC 25ºC4+1 +1 +1 +1 +40 80% при 60% 25ºC T 1 и 2-10 +5 0-10 +60 +60 +60 80% при 35ºC 100% при 35ºC 98% при 35ºC 4 +1 +45 + при 27ºC 75% при 1 +55 O 1 и 2-60 +5 0-70 +60 +60 +60 80% при 27ºC 100% при 35ºC 4 +1 +45 +1 +55 75% при 27ºC 98% при 35ºC
Для изделий, используемых на открытом воздухе (категория установки 1), которые могут нагреваться под воздействием солнечного света, верхние значения рабочих и предельных температур увеличиваются
+15ºC - белые или серебристые поверхности, -15ºC - белые или серебристые поверхности, -15ºC - белые или серебристые поверхности
+30ºC - поверхности других цветов, кроме перечисленных выше.
Нормализованные 100%-ные уровни относительной влажности являются концентрированными, а 80% и 98% - нет.
Комбинация букв и цифр указывает на климатическую модификацию и класс установки.
TH, TH2, TH3 (умеренный макроклимат, на открытом воздухе или в помещении),.
XL1, XL2, XL3 (холодный макроклимат, работа на улице или в помещении),.
УХЛ1, УХЛ2, УХЛ3, УХЛ4 (комбинация среднего и холодного макроконъюнктива
T1, T2, T3, T4.
O1, O2, O3.
Расширение национального храма ГОСТ 15150-69
Все требования настоящего стандарта являются обязательными, за исключением тех, которые определены как рекомендуемые или разрешенные.
Стандарт распространяется на все виды машин, приборов и других технических изделий.Климатический стандарт ГОСТ 15150 делит земной шар на климатические районы, а также определяет исполнения, категории, условия эксплуатации, условия хранения и условия транспортировки.
Обзор стандарта ГОСТ 15150-69
Стандарт включает в себя следующие главы
В частности, общие положения по силовым выключателям, по
описание климатических версий и категорий продуктов, описание
определение обычных значений климатических факторов окружающей среды, определение
требования к продукции (выключателям) в отношении ее воздействия на климат; и
требования к продукции в отношении оценочного значения климатического фактора в процессе эксплуатации,...
эффективные значения климатических факторов
условия использования металлов и других материалов, в
как продукт будет использоваться в умеренном климате в холодных или тропических регионах; и
использование продукта на высоте, превышающей указанную номинальную высоту; и
описание условий хранения и транспортировки; и
различные приложения, содержащие подробную информацию о конкретных факторах.
Несоответствие настоящего климатического стандарта ГОСТ 15150-69 и международным стандартам IEC
По разным серьезным причинам говорить о соответствии стандартов СНГ международным стандартам МЭК не представляется возможным.
Различия между стандартами указаны в следующем (недостатки IEC)
Четкого разделения между климатами МЭК не существует.
Существуют необоснованные группы климатов.
В каждой конкретной рабочей среде климатические классы относятся к одному климатическому параметру.
Международная система не делает различий между морским и оффшорным климатом.
В CNA Международный МЭК выбирает несоответствующие значения низкой температуры, что приводит к несоответствующим климатическим границам.
Поскольку серия стандартов IEC 721-3 находится на стадии пересмотра, гармонизация климатических норм пока не представляется возможной.
Некоторые примеры климатических версий и категорий заданий
Например, гибкие кабели марки УХЛ1. для подвижных силовых соединений и силовые кабели марки ВВГ выпускаются в исполнении УХЛ1 (подходит для средних и холодных регионов при работе под воздействием атмосферных факторов).
Пример UHL3. Большинство силовых выключателей выпускаются в исполнении UHL (для больших помещений в умеренном и холодном климате) для категории 3 (вентилируемый интерьер с более низкой температурой, влажностью и воздействием пыли, чем на открытом воздухе - без воздействия дождя, снега, солнечного света и ветра).
Примером является УХЛ4: магнитные пускатели PML имеют климат УХЛ с четвертой категорией размещения (создание искусственных климатических условий, закрытые отапливаемые помещения с принудительной вентиляцией). i² C-Inte r-Increased Circuit, краткое руководство
(i-square-tse, i-tu-ci, i-square-ci), это серия передачи данных между интегральными схемами; изобретена компанией Philips Semiconductor (сегодня NXP) в начале 1980-х годов, данные передаются по двум кабелям в обоих направлениях. Господа и рабы выступают в роли как приемников, так и передатчиков. Адресация используется для обеспечения взаимосвязи трех или более устройств. Ведущий может голосовать только по адресу канала. Адреса непрерывно экспортируются на линию SDA сразу после сигнала запуска. В этой статье обсуждается только 7-битная адресация, а не тема нескольких мастеров. Каждое устройство I²C обычно имеет два вывода, SDA и SCL: SDA (последовательные данные) означает последовательные данные, а SCL (последовательный тактовый генератор) - последовательный тактовый генератор. Эти шипы являются открытыми коллекторами или открытыми дренажными контактами. Это означает, что сеть и ведомые устройства могут брать потенциал только с земли, поэтому на каждой линии должен быть подтягивающий резистор. Резистивное сопротивление рассчитывается в соответствии с паразитной способностью линии.
Подключение:.
Этот канал поддерживает подключение до 112 устройств (7-битное управление) через два кабеля (плюс GND и VCC) и может иметь множество господ и подчиненных. Если используется несколько джентльменов, каждый из них должен поддерживать эту функциональность и быть в состоянии определить статус занятости канала.
Arduino - i²c
Arduino Uno R3/Piranha Uno
На Arduino Uno R3/Piranha UNO каналы I2C расположены на контактах A4 и A5. Эти контакты также дублируются на схеме цифровых выводов рядом с кнопкой сброса.
Пиранья Ультра
На Piranha Ultra каналы I²C не занимают аналоговые пики A4 и A5, а расположены в цифровом блоке рядом с кнопкой сброса, с выводами, обозначенными SDA и SCL.
Arduino Mega R3
На Arduino MEGA R3 шина I²C расположена на контактах 20 и 21, причем крайние контакты находятся рядом с разъемом USB на цифровой плате. Штырьки соединены друг с другом.
Пример Arduino
Модуль Trema LED Matrix 8x8 - использование примера i2c для манипулирования шиной с помощью встроенной библиотеки проводов Arduino IDE.
#include // подключите библиотеку Wire для работы с шиной I2C const int address = 0x09;// установите адрес ведомого устройства const int REG_DATA = 0x10;// установите адрес регистра REG_DATA const int REG_ROW_1 = 0x11;// Устанавливает адрес регистра ROW_1. Byte IMAGE[8] = ;// void setup() // // // void loop()
В данном примере изображение стрелки отображается на матрице. Обратите внимание, что все модули имеют высокоуровневые библиотеки и не обязательно должны работать с низкоуровневыми таблицами. Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о работе с матричными библиотеками.
I²C на Raspberry Pi
На Raspberry Pi контакты I²C - это контакты 3 и 5 на колодке, GPIO2 и GPIO3 в номенклатуре BCM и контакты 8 и 9 в номенклатуре WiringPi.
Пример малины
На примере матрицы Trema Matrix 8x8 - режим шины с использованием модуля smbus для Python с модулем i2c. Для работы шины необходимо включить ее в конфигурации Raspberry с помощью утилиты raspi-config. Ссылка на подробные инструкции о том, как это сделать, приведена ниже.
# Импорт модуля Python import smbus # Создание объекта шины # 0: "/dev/i2c-0", 1: "/dev/i2c-1" bus = smbus.SMBus(1) # Адрес ведомого устройства на шине ADDRESS = 0x09;# Линия матричного светодиода 1 Регистр REG_ROW_1 = 0x11;# Список двоичных стрелок IMAGE = [ 0b000000, 0b00011000, 0b00111100, 0b011110, 0b00011000, 0b00011000, 0b00011000, 0b000000 , ] # Команда вывода данных на шину IMAGE_write_data_bus. write_data_block)
Аналогично примеру с Arduino, этот пример выводит изображение стрелки на плату - обратите внимание, что для светодиодной матрицы Trema 8x8 - i2c модуля существует библиотека с высокоуровневым интерфейсом, и нет необходимости манипулировать матрицей на низком уровне. Для получения дополнительной информации о работе с матричной библиотекой см. эту ссылку.
Подробнее о шине I²C :
Сопротивление, емкость и длина линий шины
В официальном описании NXP не указана максимальная длина шины, но этим не следует злоупотреблять. Шины были изобретены для обмена информацией между интегральными схемами на одной плате устройства. Учитывалась только паразитная емкость линий, которая влияет на скорость нарастания волнового фронта. Эта емкость определяет номинальное значение подтягивающего резистора. Можно подобрать резисторы так, чтобы волновой фронт увеличивался на длине кабеля 100 м в соответствии со спецификацией, но при этом нельзя избежать помех, связанных с асимметричными электрическими реализациями. Опять же, если резистор слишком мал, качество сигнала улучшится, но ток, который устройство должно пропустить через контакты, чтобы провести линию, увеличится.
При использовании шины с модулем не существует общепринятого стандарта для подтягивающих резисторов ведущего или ведомого устройства; Arduino не имеет подтягивающих резисторов. Для использования шины требуется как минимум один модуль с подтягивающим резистором; плата Raspberry Pi имеет подтягивающий резистор 1,7 килоОм и не требует подтягивания на модуле.
Сигналы и специальные биты шины
В состоянии покоя линии шины находятся под высоким потенциалом (обычно 3. 3 В или 5 В, но возможны и другие напряжения). По умолчанию состояние покоя определяется как логическая 1. Чтобы облегчить понимание, можно провести аналогию. Представьте, что верхний потенциал - это уровень воды, а нижний - дно. Представьте, что вы ловите рыбу - поплавок остается неподвижным на поверхности и опускается на дно, когда вы его подсекаете. То же самое происходит и здесь. После обмена данными линия сдвигается на ноль. Далее рассмотрим по очереди сингальные и специальные биты.
Настройки только для мастера.
Start - это сигнал, инициирующий обмен данными: тактовая линия SCL освобождается (логическая 1), и ведущий подталкивает линию данных SDA (переход от логической 1 к логическому 0). Затем происходит побайтовый обмен данными. Первый байт - это 7 бит адреса ведомого устройства и бит направления (запись или чтение). После этого сигнала шина считается занятой.
Аббревиатурой для знака S является заглавная буква S латинского алфавита.
sda(данны遠)s、биты:1 2 3 4 5 6 7 r/w̅___________________ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ ____ \ _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x __________________________________________________ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ ____ |\ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ |開始:1 から 0 の SDA、現属
読書-Ceally our our our our our our our our our our our our 御例が自分自身、彼自身、彼自身、論理 1、および情報、および情報、およびこの情報が考慮されることを望んでいる場合(あなたはあなたの情報が考慮されることを推測します(あなたは€ввввввなく」を考慮に入れますВвввввぬ遠く。
賛成するまで。
SDA(данн多く)s、該当、1 2 2 4 5 6 7 7 r ___________________ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ ________ x _____ x _____ x _____ _ ________________ x __________________\ _______/ scl(虚偽)|______________________ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ ____ ____/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ |\ __/ \ __/ \ __/ \ _/ |読む:7- аитадреса§着せた後
Бит Пиши - Если ведущий желает να γράψει τις πληροφορίες, он устанавливает логический 0 сразу μετά адреса για информирования ведомого о том, что ότι данные θα записываться (управление линией δεδομένων остаётся у ведущего).
賛成するまで。
SDA (данные) s, биты: 1 2 3 4 5 6 7 w̅ ___________________ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ ___ \ _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____. x _____ \______________________ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ ____ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ \ __/ |\ __/ \ __/ |書き込み:7- аитадреса§用 Sdaприжата立前
STOP-データ交換の停止-OFS の停止。Ведущий прекращат тактирование, линия тактирования SCL απόпущена (logческая 1), линия δεδομένων SDA переведена ведущим από logческого 0 σε logческую 1. Μετά από αυτό το σήμα шина считается свободной.
賛成するまで。
sda(するまっています)a。円域й日。です。a p _ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ ___ _ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ \ _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ _ _______________________ __ __ __ __ __ __ __ __ __(\ __/ \ __/ \ __/ \ __/ ||停止:0 から 1 の a оба equres
Перезапуск - это сигнал продолжения передачи данных (используется сигнал STOP, за которым следует сигнал запуска, продолжающий исследование канала). В основном используется, когда канал имеет более одного ведущего устройства, чтобы управление не передавалось другому ведущему устройству после сигнала STOP; тактовая линия SCL освобождается сетью, а линия данных SDA переводится сетью из логической 1 в логический 0.
SR обозначается заглавной буквой s и строчной буквой r латинского алфавита.
SDA (данные) a. sr _ _____ _____ _____ _____ _______________ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ __________ x _____ x ______________________
Координация действий руководителя и подчиненных
Эти биты могут быть определены главным или подчиненным. В этом случае координирующее устройство или блок (ведущий или ведомый) называется передатчиком, а считывающее устройство - приемником.
Бит ACK - каждый передатчик широких часовых импульсов (главный или ведомый) испускает линию данных. Если линия удерживается под приемником (логический 0), то полученные данные действительны и передача может быть продолжена или прервана.
Обозначается заглавной буквой a латинского алфавита.
SDA (данные) a. A _ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ __ __ _______ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x _____ x. _____ x _____ x ______ x _____ __________________
Bitnack (не квитируется) Каждый ведущий или ведомый освобождает линию данных. Если линия освобождается приемником или приемник не находится в канале (логическая 1), полученные данные неверны, возникает ошибка и передача не может продолжаться. a̅ символизируется заглавной буквой A латинского алфавита, вертикально вверху.
SDA (данные) S . Биты данных или адрес.A̅ S _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____1 ____ _ \____/_____X_____X_____X_____X_____X_____X_____X. _____X_____X_____/ |\____/ SCL (Такт) |________ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ ____ \__/ \__/ \__/ \__/ \__/ \__/ \__/ \__/ \__/ \__/ |NACK: 9-й такт Импульс линии SDA освобождается приемником (логическая 1).
Обмен данными.
Только ведущий может выполнять синхронизацию во время обмена данными, ведомый может удерживать тактовую линию только в том случае, если он не успевает за ведущим (так называемое растяжение тактовой частоты). Не все модули поддерживают растягивание тактовой частоты. Биты на линии данных могут быть установлены, когда тактовая линия удерживается на низком уровне, и считаны, когда линия освобождается (подтягивается к Vcc), но в большинстве случаев это происходит по нарастающему фронту тактовой линии.
SDA (Данные) _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ ___ \____/_____X_____X_____X_____X_____X_____X_____X_____X_____X_____X_____X_____X || Чтение настроек
Давайте рассмотрим простой пример обмена данными.
Запись в ведомый регистр. Данные взяты из приведенного выше примера.
После сигнала запуска и адреса ведущий записывает адрес регистра, в который будет производиться следующая запись. Обратите внимание, что ведомое устройство имеет внутренний счетчик и что каждый следующий байт после подтверждения записывается в следующий регистр. Таким образом, байт 0x00 записывается в регистр 0x11, байт 0x18 в регистр 0x12 и байт 0x3C в регистр 0x13. В этом примере бит ACK устанавливается ведомым устройством.
Вот как сигналы в этом примере выглядят на осциллографе:
Канал 1 - синхронизация (SCL)
Канал 3 - данные (SDA)
Линия B1 - декодирование данных осциллографа
Чтение из ведомого регистра. Предположим, вы хотите прочитать 1 байт из регистра 0x13.
Пересмотр|Мастер Пересмотр|Мастеры
После стартового сигнала и обращения Владыка записывает адрес регистратора и зачитывает его. Он перезапускается (или останавливается, а затем запускается). Ведущий снова экспортирует адрес ведомого, но считывается он немного. Ведомое устройство устанавливает бит ACK, и в течение следующих 8 тактовых импульсов данные экспортируются на линию SDA; на 9-м тактовом импульсе ведущее устройство устанавливает бит ACK (или NACK, если данные не могут быть прочитаны) и завершает тактовый импульс по знаку прерывания.
Скорость.
Оригинальный стандарт I²C применялся при скорости 100 кГц. С тех пор появились другие реализации канала, но большинство устройств работают на этой скорости. Также известно, что скорость канала может быть преднамеренно снижена для увеличения расстояния передачи и снижения чувствительности к помехам. Не все устройства могут работать на более низких скоростях.
Ссылки.
Официальное описание канала на веб-сайте NXP (на английском языке)
модули i²c в arduino.ru
Семинар - см. адреса ИМУК
Семинар - Подключение двух Arduino через канал I²C
wik i-raspberry pi-активация i²c, spi
Комментарии