Trabalho desenvolvido na disciplina de Circuitos Lógicos do Prof. Alcino Biazon
Por: RHIR • 14/6/2015 • Relatório de pesquisa • 2.118 Palavras (9 Páginas) • 316 Visualizações
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FSU. Faculdade Anhanguera de Sumaré
Trabalho de Circuitos Lógicos
Trabalho desenvolvido na disciplina de Circuitos Lógicos do Prof. Alcino Biazon
Aluno:
Claudio Bastos Rodrigues
RA: 1299733770
Eloá Tolentino Pereira
RA: 7271602490
Flávio da Silva Marandes
RA: 7627703334
Lucas Henrique de Souza
RA: 7635725686
Marcos da Silva
RA: 7486704012
Rildo Tenente de Oliveira
RA: 7297571865
Walney Bonizol
RA: 7423684692
Engenharia Elétrica - 4° semestre.
Sumaré, 2015.
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FSU. Faculdade Anhanguera de Sumaré
Trabalho desenvolvido na disciplina de Circuitos Lógicos do Prof. Alcino Biazon
Aluno:
Claudio Bastos Rodrigues
RA: 1299733770
Eloá Tolentino Pereira
RA: 7271602490
Flávio da Silva Marandes
RA: 7627703334
Lucas Henrique de Souza
RA: 7635725686
Marcos da Silva
RA: 7486704012
Rildo Tenente de Oliveira
RA: 7297571865
Walney Bonizol
RA: 7423684692
Engenharia Elétrica - 4° semestre.
Sumaré, 2015.
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FSU. Faculdade Anhanguera de Sumaré
Engenharia Elétrica - 4° semestre
Prof. Alcino Biazon
Prof. Coord. Dr. Osvaldo Hugo Bertoni - Engenharia Elétrica
Sumaré, 2015
Introdução
Nos dias atuais temos visto o enorme crescimento dos dispositivos eletrônicos que atendem os mais variados setores, tanto da indústria como do mercado doméstico.
Um dos fatores primordiais para esta produção em larga escala é o custo, que garante a concorrência e aceitação do mercado. Para sobreviver neste seguimento as indústrias buscam além da inovação, a redução do número de componentes e consequentemente o tamanho dos equipamentos.
Projetistas de hardware trabalham incessantemente na procura da melhor solução para a interligação e comunicação entre os diversos módulos e componentes de um sistema.
Existem atualmente diversos protocolos de comunicação, como por exemplo, o protocolo ISP, USB, CAN e o protocolo I2C, o qual será o objeto deste trabalho.
Protocolo I²C ou I2C
O protocolo I²C é um protocolo serial que utiliza um barramento a dois fios, desenvolvido pela Philips (Atual NXP) na década de 80. Seu o objetivo é interconectar um número pequeno de dispositivos. Originalmente foi projetado com a velocidade máxima de 100 kbps, porém em 1992, com o desenvolvimento de novos circuitos integrados, ele foi atualizado para atingir a velocidade de 400 kbps. Em 1988 as especificações de velocidade do protocolo I2C foram ampliadas para 3,4 Mbits/sec.
Quando foi criado, o I2C era usado para conectar dispositivos em uma mesma placa, mas com a evolução dos componentes eletrônicos, vários fabricantes passaram a criar componentes com o barramento I2C, o que fez com que a comunicação se estendesse os dispositivos de várias placas e sistemas.
Características principais do protocolo I2C:
- Utiliza apenas duas linhas no barramento: SDA (Linha serial de dados) e SCL(Llinha serial de clock ).
- Cada dispositivo conectado ao barramento possui um endereço único.
- Os dispositivos podem ser mestre ou escravo, de acordo com sua finalidade. Um dispositivo master pode tanto enviar quanto receber dados.
- Barramento multi-master com detecção de colisão e arbitração para prevenir transmissões simultâneas.
- Barramento bidirecional, orientado a 8 bits com transferências de até 100 Kbits/s no modo Standard, 400 Kbits/s no modo Fast Mode e até 3,4 Mbits/s no modo High Speed.
- Número de dispositivos conectados no mesmo barramento é limitado apenas pela carga capacitiva de 400pF.
- Não utiliza conectores ou fios padronizados.
- Boa imunidade à falhas e ruídos.
- Suportado por muitos dispositivos periféricos atuais.
Vantagens do protocolo I2C:
Hardware simples por utilizar apenas duas vias de comunicação.
Fácil implementação do software para ampliação/ modificação do projeto.
Grande variedade de dispositivos existentes no mercado com diversas funções como displays, memórias, timers, conversores AD/DA, sensores entre outros.
Configuração de Hardware:
Para implementar o protocolo I2C é necessário fazer uma análise do hardware do sistema que será montado e optar pelo meio mais viável que atenda as necessidades.
Existem três caminhos básicos para implementar o barramento I2C:
- Utilizando um microcontrolador que possua uma interface I2C interna.
Neste modo o protocolo pode ser orientado a bit ou a byte, dependendo
do microcontrolador escolhido.
Exemplos:
87LPC76x orientado a bit. A CPU é interrompida para transmitir cada bit.
87c552 orientado a byte. A CPU é interrompida a cada byte a ser transmitido.
- Com qualquer microcontrolador utilizando o modo “bit banging”
O protocolo I2C pode ser emulado bit a bit com qualquer microcontrolador que possua portas de I/O bidirecional com coletor aberto.
- Com um microcontrolador em conjunto com um controlador de BUS I2C tipo PCF8584.
Neste caso o microcontrolador envia os dados ao controlador de BUS que faz a transmissão serial dos dados.
Arquitetura de Hardware
O barramento I2C é composto de dois fios, SDA e SCL, e alimentação (VDD), típicamente de 3.3V ou 5V. Os fios de comunicação possuem pull-ups, como pode ser visto na figura abaixo:
[pic 4]
O barramento I2C
Uma característica bastante interessante deste barramento é a possibilidade de utilizar, em um mesmo sistema, componentes de tecnologias construtivas diferentes sem que haja incompatibilidade e nem conflitos na comunicação.
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