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microcontrollertechnik:10_i2c_schnittstelle [2023/11/19 03:05] – mexleadminmicrocontrollertechnik:11_i2c_schnittstelle [2025/06/22 13:06] (aktuell) – mexleadmin
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-====== 10 I2C Schnittstelle ======+====== 11 I2C Schnittstelle ======
 <WRAP group>  <WRAP group> 
 <WRAP column 30%> <WRAP column 30%>
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   - wissen wie die Kommunikation zwischen I2C Master und Slave funktioniert   - wissen wie die Kommunikation zwischen I2C Master und Slave funktioniert
 +
 +Im Video wird eine Library für die Kommunikation verwendet. Wir werden in untenstehenden Beispiel die Register selbst schreiben.
  
 </WRAP> <WRAP column 65%> </WRAP> <WRAP column 65%>
 ==== Video ==== ==== Video ====
    
 +{{youtube>evTYfGX8cgQ?size=700x400}}
 +
 +<WRAP hide>
 {{youtube>7aZ43cl7o_w?size=700x400}} {{youtube>7aZ43cl7o_w?size=700x400}}
 +</WRAP>
  
 </WRAP> </WRAP> </WRAP> </WRAP>
- 
  
 ==== Statemachine für Datenpaket ==== ==== Statemachine für Datenpaket ====
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 </WRAP> </WRAP>
  
-**Übertragung**\\+=== Übertragung === 
 Für die I2C Übertragung "trommelt" der Master-IC auf der Taktleitung (SCL). Bei jedem "Trommelschlag" (SCL=High), darf der Slave die Datenleitung (SDA) lesen. \\ Für die I2C Übertragung "trommelt" der Master-IC auf der Taktleitung (SCL). Bei jedem "Trommelschlag" (SCL=High), darf der Slave die Datenleitung (SDA) lesen. \\
 D.h. während der Datenübertragung bleibt die Datenleitung bei SCL=High konstant. \\ D.h. während der Datenübertragung bleibt die Datenleitung bei SCL=High konstant. \\
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 ===== Software ===== ===== Software =====
  
-==== einfache Anwendung ====+==== wichtiger Hinweis ==== 
 + 
 +Die im Mikrocontroller fest verdrahtete State Machine von Microchip / ATMEL kann sich (selbst in der Simulation) durch ungünstiges Timing bzw. ungünstige Zustände aufhängen. \\ 
 +Diese Zustände lassen sich leicht dadurch beheben, dass eine erneute Initialisierung der I2C Register nach jedem Versenden / Empfangen durchgeführt wird. 
 + 
 +==== einfache Anwendung - nur Polling ====
  
 Im ersten Schritt ist im folgenden eine einfache Anwendung dargestellt. \\ Im ersten Schritt ist im folgenden eine einfache Anwendung dargestellt. \\
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  Hardware : Simulide 1.0.0 >R810  Hardware : Simulide 1.0.0 >R810
      
- Software : Entwicklungsumgebung: AtmelStudio 7.0+ Software : Entwicklungsumgebung: Microchip Studio 7.0
    C-Compiler: AVR/GNU C Compiler 5.4.0    C-Compiler: AVR/GNU C Compiler 5.4.0
      
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  Hardware :  Simulide 0.5.16-RC5  Hardware :  Simulide 0.5.16-RC5
      
- Software :  Entwicklungsumgebung: AtmelStudio 7.0+ Software :  Entwicklungsumgebung: Microchip Studio 7.0
     C-Compiler: AVR/GNU C Compiler 5.4.0     C-Compiler: AVR/GNU C Compiler 5.4.0
        
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-==== komplexere Anwendung ==== +==== komplexere Anwendung - mit Interrupt ==== 
-Als Beispiel wurde die Temperaturmessung gewählt + 
-  * {{microcontrollertechnik:twi_slave_master.zip}}+Als Beispiel wurde hier die Temperaturmessung aus Lektion 8 gewählt. \\ 
 +Das Projekt und die Simulation ist hier zu finden {{microcontrollertechnik:ad_wandler_i2c.zip}} 
 + 
 +Bitte nutzen Sie diese als Vorlage, wen Sie eine I2C Schnittstelle implementieren wollen. Da in diesem Programmstand alles über Interrupts läuft, können auch weitere Funktionen abgearbeitet werden. 
 + 
 +===== weiterführende Unterlagen ===== 
 + 
 +Die detaillierte Beschreibung zu I2C findet sich in des {{microcontrollertechnik:um10204_-_i2c-bus_specification_and_user_manual.pdf|I2C Bus Specification and User Manual}} des Herstellers (ehemls Phillips nun NXP).
  
 ==== Bibliotheken ==== ==== Bibliotheken ====
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   * alternative und schlanke Implementierung des Slaves von [[https://github.com/thegouger/avr-i2c-slave|The Gouger (GitHub)]] \\ (Kopie vom 16.01.22: {{microcontrollertechnik:avr-i2c-slave-master.zip}})   * alternative und schlanke Implementierung des Slaves von [[https://github.com/thegouger/avr-i2c-slave|The Gouger (GitHub)]] \\ (Kopie vom 16.01.22: {{microcontrollertechnik:avr-i2c-slave-master.zip}})
  
-===== Beispiele =====+==== Beispiele ====
  
-  * Simulide: ''...\share\simulide\examples\Arduino\sofware_i2c_lcd\i2c_lcd-arduino'' (hierbei wird Software I2C eingesetzt) +  * In Simulide ist eine Umsetzung von Software I2C zu finden: ''...\share\simulide\examples\Arduino\sofware_i2c_lcd\i2c_lcd-arduino''  
-  * Software I2C: +  * Eine vollständige Implementierung des Codes für den I2C Master ist in der Library von Peter Fleury zu finden: [[http://www.peterfleury.epizy.com/avr-software.html|library]], [[http://www.peterfleury.epizy.com/doxygen/avr-gcc-libraries/group__pfleury__ic2master.html|Dokumentation]] 
-    * Library von Peter Fleury: [[http://www.peterfleury.epizy.com/avr-software.html|library]], [[http://www.peterfleury.epizy.com/doxygen/avr-gcc-libraries/group__pfleury__ic2master.html|Dokumentation]] +  * Eine Implementierung eines [[Software I2C Slave]], also eines I2C an einem beliebigen Pin durch Bitmaipulation, habe ich bereitgestellt. Es soll jedoch stets bevorzugt werden die vorhandenen Hardware I2C zu nutzen.
-    * [[Software I2C Slave]]+
  
-===== weiterführende Unterlagen ===== +==== Beschreibung ==== 
-  * Die "[[https://mu.microchip.com/practical-i2c-introduction-implementation-and-troubleshooting|Microchip University]]" hat auch eine schöne Einführung in I2C. Hier wird aber nicht die Implementierung in Microchip Studio auf einem AVR-Chip gezeigt, sondern in MPLAB X auf einem PIC. D.h. der Code ist nicht direkt übertragbar.+ 
 +Die "[[https://mu.microchip.com/practical-i2c-introduction-implementation-and-troubleshooting|Microchip University]]" hat auch eine schöne Einführung in I2C. Hier wird aber nicht die Implementierung in Microchip Studio auf einem AVR-Chip gezeigt, sondern in MPLAB X auf einem PIC. D.h. der Code ist nicht direkt übertragbar.