Interfacing. Materi 8: I2C Communication. Disusun Oleh: I Nyoman Kusuma Wardana

Interfacing

Materi 8: I2C Communication Disusun Oleh:

I Nyoman Kusuma Wardana

Outline • I2C Bus Protocol • TWI Protocol

Kusuma Wardana - Interfacing 2013

2

I2C Bus Protocol


3

I2C Bus Protocol • IIC : “Inter-Integrated Circuit ” • IIC  juga dikenal sbg I2C atau I2C (I square C) • SPI dimulai oleh Philips dan saat ini telah digunakan secara luas dan menjadi standar yg telah diadopsi oleh banyak perusahaan semikonduktor


4

I2C Bus Protocol • I2C merupkn komunikasi yg ideal utk menghubungkan low-speed peripherals ke motherboard atau sistem terembedded atau alat apapun jika komunikasi jarak pendek diperlukan • Tipe komunikasi ini memerlukan acknowledge sbg basis komunikasinya


5

I2C Bus Protocol • Divais I2C hanya memerlukan 2 pin utk data transfer • 2 pin ini adlh: 1. SCL (Serial Clock)  mensinkronkan data transfer 2. SDA (Serial Data)  paket data


6

I2C Bus Protocol • 2 pin ini (SCL dan SDA) membuat I2C suatu 2wire interface • Pada kebanyakan aplikasi (termasuk AVR), istilah I2C diganti dgn nama TWI (Two-Wire Interface)


7

I2C Bus Protocol I2C Line Electrical Characteristics • Utk menerapkan komunikasi I2C  diperlukan 4,7 kiloOhm


8

I2C Bus Protocol • Konfigurasi ini menerapkan logika AND • Sifatnya  jika 1 atau lebih divais menarik line ke level nol (LOW), status line adalah nol (LOW) • level dr line menjadi 1 hanya jika tidak satupun dr divais tsb menarik line ke level nol (LOW)


9

I2C Bus Protocol I2C Nodes • AVR dpt meng-handle sampai 120 divais yg berbeda • Setiap divais disebut node • Pd terminologi I2C, setiap node dpt bertindak sbg master atau slave


10

I2C Bus Protocol • Master  divais yg membangkitkan, menginisiasi dan memutuskan transmisi • Slave  node yg menerima clock dan dialamatkan oleh master • Pd I2C, baik master ataupun slave dpt mengirim atau menerima data  four modes of operation


11

I2C Bus Protocol • four modes of operation : 1. Master transmitter 2. Master receiver 3. Slave transmitter 4. Slave receiver • Setiap node dapat memiliki lebih dr 1 mode operasi pada wkt yg berbeda, namun hanya memiliki 1 mode pd saat bersamaan Kusuma Wardana - Interfacing 2013

12

I2C Bus Protocol Bit Format • I2C  synchronous serial protocol • Setiap data bit yg ditransfer pd line SDA disinkronkan oleh pulsa HIGH-to-LOW pd line SCL • I2C protocol  line data tdk dapat berubah ketika line clock pd posisi HIGH, dan br bisa diubah ketika clock line pd posisi LOW Kusuma Wardana - Interfacing 2013

13

I2C Bus Protocol Bit Format


14

I2C Bus Protocol START and STOP Bit • I2C  Connection-oriented communication • Ini berarti  transmisi diinisiasi oleh kondisi START dan diakhiri oleh kondisi STOP • Perlu diperhatikan: kondisi START dan STOP dibangkitkan oleh master • STOP dan START dibedakan dr bit dr alamat atau data Kusuma Wardana - Interfacing 2013

15

I2C Bus Protocol • START dan STOP dibangkitkan dgn mempertahankan level dr SCL line pd posisi HIGH dan selanjutnya mengganti level dr line SDA


16

I2C Bus Protocol • START  dibangkitkan oleh perubahan HIGHto-LOW pd line SDA ketika SCL HIGH • STOP  perubahan LOW-to-HIGH pd SDA line ketika SCL LOW


17

I2C Bus Protocol • Bus disebut dlm keadaan busy  ketika berada diantara START dan STOP, & tdk ada master lain yg mencoba mengambil alih kontrol • Jika satu master yg melakukan kontrol thd bus ingin menginisiasi data transfer yg baru namun tdk ingin melepas line, maka master akan melakukan START ulang  disebut kondisi REPEATED START Kusuma Wardana - Interfacing 2013

18

I2C Bus Protocol • Repeated Start:


19

I2C Bus Protocol Packet Format in I2C • Pd I2C  setiap alamat atau data yg akan ditransfer hrs di-frame dlm suatu paket • Setiap paket  9 bit • 8-bit pertama  akan ditempatkan pd line SDA • Bit ke 9  adalah acknowledge oleh receiver atau NACK (not acknowledge) Kusuma Wardana - Interfacing 2013

20

I2C Bus Protocol • Utk mendptkan acknowledge  transmiter melepaskan line SDA pd clock ke 9 sehingga receiver dpt mem-pull line SDA ke LOW utk mengindikasikan ACK • Jika receiver tidak mem-pull ke line SDA  akan dipertimbangkan sbg NACK. • Pd I2C  setiap paket dpt berupa alamat dan data • Data transfer komplit: START condition + address packet + satu atau lebih data paket + STOP condition Kusuma Wardana - Interfacing 2013

21

I2C Bus Protocol


22

I2C Bus Protocol Address Packet Format • Semua paket akan ditransfer dgn lebar 9-bit • Alamat terdiri dr: • 7 - bit alamat • 1 - bit READ/WRITE • 1 - bit aknowledge


23

I2C Bus Protocol Address Packet Format


24

I2C Bus Protocol • Jika READ/WRITE = 1  master akan membaca frame (data) berikutnya dr slave • Jika READ/WRITE = 0  master akan menulis frame (data) berikutnya pd bus ke slave • Ketika slave mengetahui bahwa dia sedang dialamati  maka slave hrs memberi ACK pd bit 9 dgn mengubah SDA ke LOW • Jika krn suatu alasan tdk mau melayani master  maka SDA akan tetap HIGH pd bit ke 9 Kusuma Wardana - Interfacing 2013

25

I2C Bus Protocol Contoh: • Bagaimana master bertindak jika ingin menulis slave dgn alamat 1001101?


26

I2C Bus Protocol Jawab: • Master akan memberikan pulsa HIGH-to-LOW pd SDA, sedangkan SCL pd posisi HIGH utk membangkitkan kondisi START • Master akan mengirimkan data 10011010 ke bus. • 8 bit pertama: 10011010 mengindikasikan alamat slave • Bit ke 8 = 0 utk WRITE dan mengatakan bahwa master akan menulis byte berikutnya (data) ke slave Kusuma Wardana - Interfacing 2013

27

I2C Bus Protocol • Jawab:


28

I2C Bus Protocol Contoh: • Bagaimana master bertindak jika ingin menulis slave dengan nilai 1111000 utk alamat 1001101?


29

I2C Bus Protocol Contoh:


30

Daftar Pustaka • Daniel J.Pack and Steven F.Barrettt, 2008, Atmel AVR Microcontroller Primer: Programming and Interfacing, Morgan & Claypool Publisher • Mazidi, Naimi and Naimi, 2011, The AVR Microcontroller and Embedded System: Using Assembly and C, Prentice Hall • AVR ATmega16 Manual, Atmel Corporation Kusuma Wardana - Interfacing 2013

31

Interfacing. Materi 8: I2C Communication. Disusun Oleh: I Nyoman Kusuma Wardana

Recommend Documents