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Protocolo I²C o Wire

Protocolo I²C o Wire

 INTRODUCCIÓN

En este tutorial aprenderás sobre el protocolo I2C y como su uso puede ayudarnos en infinidad de proyectos. Sabías que puedes conectar hasta 128 sensores por solo dos lineas de cable? Sigue leyendo. 


DESCRIPCIÓN

Se trata de, un bus bidireccional que utiliza dos líneas, una de datos serie (SDA) y otra de reloj serie (SCL) que se utiliza para sincronizar todos los datos SDA de las transferencias durante I²C bus.

Ambas líneas SCL y SDA pueden ser asociadas a un transistor de efecto FET, es decir, similar a un colector en estado abierto, Es decir el microcontrolador maneja la salida en un estado BAJO pero no ALTO, para que pueda establecer comunicacion en ALTO necesita estar polarizado con una resistencia a 5V, es decir, necesita una resistencia en la linea SCL a 5v y otra de la linea SDA a 5v, en pocas palabras un conjunto de resistencias (RPA) pull - up para todo el bus. 

Los dispositivos en el I²C bus son maestros o esclavos. El maestro, es siempre el dispositivo que maneja la línea de reloj SCL. Los esclavos, son los dispositivos que responden al maestro. Un esclavo no puede iniciar una transferencia a través del I²C bus, sólo un maestro puede hacer esa función. Generalmente son, varios esclavos en el I²C bus y un solo maestro.  Es posible tener varios maestros, pero es inusual y no se comentará aquí. Por lo tanto, LOS ESCLAVOS, nunca inician una transferencia. Tanto el maestro, como el esclavo puede transferir datos a través del I²C bus, pero la transferencia siempre es controlada por el maestro.

 1. Direcciones I2C 

Todas las direcciones I²C bus son de 7 bits o 10 bits. Esto significa que, se pueden tener hasta 128 dispositivos en el bus I²C, ya que un número de 7bit puede estar entre 0 y 127. El I²C tiene un diseño de espacio de referencia de 7 bits de direcciones, reservado con 16 direcciones, de modo que finalmente, pueden comunicarse en el mismo bus un máximo de 112 nodos. El número máximo de nodos está limitado por el espacio de direcciones y también por la capacidad total de los buses de 400 pF, lo que restringe la práctica de comunicación, a distancias de unos pocos metros.

 

Cuando se envía la dirección de 7 bits, siempre seguimos enviando 8 bits. El bit extra (bit 8) se usa para informar al esclavo si el maestro está escribiendo o leyendo de él. Si el bit 8º es 0, el maestro está escribiendo en el esclavo. Si el bit 8º es 1, el maestro esta en modo lectura del esclavo. Existen disposiciones en la norma de I²C para entornos multi-master, así como de 10 bits frente a la más simple y la más comúnmente usada, es la configuración de un solo maestro, de 7 bits de direccionamiento.

  2. Características del protocolo:

Velocidad standard de 100Kbit/s (100kbaudios). Se puede cambiar al modo de alta velocidad (400Kbit/s)

* Configuración maestro/esclavo. La direccion del esclavo se configura con software.

* Solo se necesitan dos lineas:

         -SDA (Serial Data Line): Linea de datos.

         -SCL/CLK (Serial Clock Line): Linea de reloj, será el que  marque el tiempo de RW (Lectura/Escritura)

 

Los comunicación siempre tiene la estructura siguiente:

* Transmisor: Byte de datos (8 Bits)

*  Receptor: Bit llamado ACK de confirmación.

3. ¿Qué tipo de comunicación es? 

Es una comunicación de tipo half duplex. Comunicación bidireccional por la misma linea pero no simultáneamente bidireccional.

 4. Dispositivos

En nuestra tienda virtual encontrará muchos productos que solamente trabajan con este protocolo, como por ejemplo sensores de temperatura, iluminación, táctil capacitivo, pantallas, entre otros.