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Inter-IC-Bus

Der Inter-IC-Bus, auch I2C-Bus genannt, war von Philips für den Einsatz auf Platinen konzipiert. Damit sollte eine platzsparenden Bus-Verbindung von Microprozessoren und anderen IC's erreicht werden. Inzwischen wird er auch bei Autos (Messen, Steuern, Regeln) und bei der Steuerung von Musik-Mischpulten verwendet.

Applikationen mit den IC's

IC PCF8574P

Der PCF8574P ist eine I/O-Baustein, welcher auf Lesen oder Schreiben der 8 Datenleitungen eingestellt werden kann. Die 7−Bit Adressemaske des Bausteins ist 010 0???B und reicht damit von 20H bis 27H.

Wie läuft sein ein Schreiben auf die 8 Ausgänge ab:
  1. Start-Sequenz
  2. SAVE-Adresse des PCF8574P, z.Bsp. 20H = 010 0000, mit Schreibbit R/W=0 an der Stelle von Bit 0 ergibt 0100 0000B.

IC 24C16

Der IC 24C16 ist eine Datenspeicher mit 16kBit, organisiert in 8*256Byte. Seine Vorgänger sind:
  • IC 24C08 mit 8kBit = (4*256Byte),
  • IC 24C04 mit 4kBit = (2*256Byte),
  • IC 24C02 mit 2kBit = (1*256Byte) und
  • IC 24C01 mit 1kBit = (1*128Byte).

IC MAX538

Der IC ist ein 12Bit−D/A−Wandler im DIL08−Gehäuse.

IC PCF8583

Der IC ist als Echtzeituhr mit Quarz oder Zähler einsetzbar. Ist die Uhr einmal gestellt, kann man sie bis zum nächsten Jahrhundertwende benutzen, danach ist sie evtl. neu zu stellen. Die Ursache liegt in der Speicherung des Jahres.
  • 00B=Schaltjahr und damit Februar mit 29 Tagen.
  • 01B…11B=Folgendes Jahr 1, 2 und 3 nach dem Schaltjahr, d.h.Februar mit 28 Tagen.

Speicher der Uhr

Adresse Startwert Funktion
00H 0000-0000B Status-Register
01H 00H Die hunderstel Sekunden (0…99) als 1/10 und 1/100-Sekunden im BCD-Format.
02H 00H Die Sekunden (0…60) als Zehner und Einer-Sekunden im BCD-Format.
03H 00H Die Minuten (0…60) als Zehner und Einer-Minuten im BCD-Format.
04H 0000-0000B Die Stunden (0…24) als Zehner und Einer-Stunden im BCD-Format.
Bit 6 ist das AM(=0)/PM(=1)-Flag, welches Anzeigt ob die 12 Stunden Uhrzeit für den Vormittag oder Nachmittag gültig ist.
Bit 7 ist das Format-Bit. Es zeigt an ob 12h(=1) oder 24h(=0) als Uhrzeitformat gewählt worden ist.
05H 0000-0000B Das Jahr wird mit dem Bit 6 und 7 in einem Wertebereich von 0 bis 3 dargestellt. Dabei stellt das 0. Jahr eine Schaltjahr mit 29 Tage im Februar dar und das 1. bis 3. Jahr, nach dem Schaltjahr, ein normales Jahr mit 28 Tagen im Februar.
Die Tage (0…31) als Zehner und Einer-Tage im BCD-Format.
06H 0000-0000B Der Wochentag wird mit dem Bit 5 bis 7 in einem Wertebereich von 0 bis 6 dargestellt. Dabei stellt 0 den Montag und 6 den Sonntag dar.
Die Monate (0…12) als Zehner und Einer-Tage im BCD-Format.
07H 00H Alarm-Status
08H 00H Alarm-hunderstel Sekunden
09H 00H Alarm-Sekunden
0AH 00H Alarm-Minuten
0BH 00H Alarm-Stunden
0CH 00H Alarm-Jahr
0DH 00H Alarm-Monat
0EH 00H Alarm-Tag
0FH 00H Status RAM
Der RAM umfaßt 256 Byte, wovon die ersten 16 Byte eine Funktion haben. Die Daten werden zum Teil im BCD-Code (10er + 1er) abgelegt. Bei Monat und Stunden wurden sogar die Bits in der oberen Tedrate von 4 auf 1 und 2 Bits im Verbrauch reduziert, da diese ausreichen um eine 0 bzw. 1 für den zehner Monat und 0 bis 3 für die zehner Stunde darzustellen.
Über das Statusregister auf Adresse 00H wird der Speicher konfiguriert. Das heißt im Einzelen
  1. Bit: Ist der Alarmmodus aktiv, signalisiert dieses den Überlauf des Timer-Registers. Wenn nicht wird es in der ersten Häfte einer Sekunge gesetzt und in der anderen gelöscht.
  2. Bit: Ist der Alarmmodus aktiv, wird das Erreichen der Alarmzeit signalisiert. Wenn nicht wird es in der ersten Häfte einer Minute gesetzt und in der anderen gelöscht.
  3. Bit: Ist das Bit gesetzt ist der Alarm-Modus aktiv, wenn nicht können die Speicherstellen 08H bis 0FH als RAM genutzt werden.
  4. Bit: Ist es gesetzt, sind die Speicherstellen auf Adresse 05H und 06H maskiert. So das auf Adresse 05H die Tage und auf Adresse 06H die Monate stehen. Wenn nicht stehen bei den Tagen auch das Jahr und beim Monat auch der Wochentag.
  5. bis 5. Bit: legen fest, wie die Uhr getaktet wird.
    00B = 32,768kHer-Modus mit einen externen Quarz erzeugt.
    01B = 50Hz, gewonnen als Rechtecksignal aus der Netzfrequenz.
    10B = Ereigniszähler-Mode.
  1. Bit: Wir es gesetzt, werden die aktuellen Zählerstände in den Zwischenspeicher kopiert.
  2. Bit: Wenn es gesetzt wird, wird die Uhr angehalten. Diese sollte auch gemacht werden, wenn die Uhr neu gesetzt wird, damit die Überträge diese nicht verfälschen.

Kabel mit Stecker, Buchsen und Dosen

Ein Kabel mit der Kategorie Cat. 3 genügen, wie es bei seriellen Datenleitungen (COM-Port), ISDN- und Telefon-Leitungen eingesetzt wird.

Aufbau

Die platzsparenden Bus-Verbindung wurde durch die Reduzierung der Leitungsanzahl erreicht. Der Inter-IC-Bus benötigt nur maximal 5 Leitungen. Diese wären
  1. GND = Ground, d.h. die Masseleitung;
  2. SCL = Serial Clock, d.h. die serielle Taktleitung;
  3. SDA = Serial Data, d.h. die serielle Datenleitung und
  4. INT = Interrupt, d.h. die Unterbrechungsleitung, falls man die Möglichkeit des Interrupt nutzen möchte.
  5. +Ub = positive Betriebsspannung von 5V, für den Fall das keine Spannungsversorgung vor Ort existiert;
Reduzieren kann man die Leitungsanzahl weiter bis auf 3 Ardern für GND, SCL und SDA.

Belegung

Da die Belegung von Steckern und Buchsen nicht standardisiert sind, hier die Pin-Belegung von einige bekannte Einsatzbeispielen.

Signal: GND SCL SDA INT Ub=5V
Sub-D 9polig/2reihig
nach ELV 		1, 2, 3 7 8 9 4, 5, 6
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