Bufor I²C Grove

Bufor I²C Grove

Gdy długość magistrali I²C zwiększa się, mogą pojawić się problemy z niezawodnością transmisji. Zwiększone pojemności obciążają linie zegara i danych, zwiększając czasy narastania sygnału, co może powodować niepoprawne wykrywanie stanu wysokiego. Aby zwiększyć zasięg magistrali, można użyć bufora I²C na bazie układu TCA9511 A.

Podstawowe parametry:
  • moduł zawiera scalony bufor I²C/SMBus typu TCA9511A, który jest "przezroczysty" dla transmisji danych,
  • zapewnia poprawę parametrów elektrycznych sygnału i oddzielenie segmentów magistrali,
  • wymaga zasilania napięciem 2,7...5,5 V.

Budowa i działanie

Schemat modułu został pokazany na rysunku 1. Układ zawiera scalony bufor I²C/SMBus typu TCA9511A, który jest "przezroczysty" dla transmisji danych, ale zapewnia poprawę parametrów elektrycznych sygnału i oddzielenie segmentów magistrali. Moduł jest typową aplikacją TCA9511A. I²C wraz z zasilaniem 2,7...5,5 V doprowadzone jest do gniazda I²CI zgodnego z Grove, buforowany sygnał dostępny jest na gnieździe I²CO. Dioda LD sygnalizuje obecność zasilania, rezystory R2...R5 polaryzują segmenty magistrali.

Rysunek 1. Schemat ideowy układu translatora

Moduł instalowany jest na magistrali w miejscu, gdzie pojemności zagrażają poprawnej jej pracy. Magistrala zostaje podzielona na segmenty, a dodatkowo każde z wyprowadzeń I²C U1 ma akceleratory poprawiające szybkość zboczy narastających zapewniające niezawodność przy zwiększonym zasięgu transmisji lub większej liczbie układów na magistrali.

Dodatkowym zastosowaniem bufora może być tworzenie magistral typu gwiazda, co czasem upraszcza okablowanie. W tym przypadku wejścia kilku buforów połączone są z masterem magistrali, a wyjścia buforów stają się osobnymi segmentami I²C. Ze względu na kumulujący się offset oraz opóźnienia propagacji nie jest zalecane łączenie więcej niż dwóch buforów szeregowo.

Montaż i uruchomienie

Moduł zmontowany jest na miniaturowej dwustronnej płytce drukowanej mechanicznie zgodnej z Grove. Schemat płytki został pokazany na rysunku 2.

Rysunek 2. Schemat płytki PCB

Montaż jest typowy i nie wymaga opisu, a sam układ nie wymaga uruchamiania, pozostaje tylko zastosowanie bufora we własnej aplikacji.

Adam Tatuś, EP

Wykaz elementów:
Rezystory: (SMD0603, 1%)
  • R1: 4,7 kΩ
  • R2, R3, R4, R5: 10 kΩ
Kondensatory:
  • C1: 0,1 μF, 10 V (SMD0603)
Półprzewodniki:
  • LD: Led czerwona (SMD0603)
  • U1: TCA9511ADGKR (VSSOP8_065)
Pozostałe:
  • I²CI, I²CO: złącze Grove kątowe (110990037)
Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
styczeń 2024
DO POBRANIA
Materiały dodatkowe

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik czerwiec 2024

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio maj - czerwiec 2024

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje maj 2024

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna czerwiec 2024

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich czerwiec 2024

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów