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Protokoll des Inter-IC-Bus

Die Geschwindigkeit des Buses kann von Hand-Takt bis 100kHz gefahren werden. Danmit kann auch gut eine sichtbare Ausbildung gefahren werden, um zu zeigen wie diese Bus funktioniert. Wie sprechen die Teilnehmer miteinander, gibt es einen Moderator, Meldet man sich, usw. Das wird im Protokoll vorher vereinbart und festgehalten. Dazu gehören auch die Sequenzen der Übertragung für Start, Adresse, Daten, Quittung und Ende.

Protokoll

In der Abb. 2a ist ein möglicher Signalverlauf auf den Leitungen dargestellt. Er wurde als als Bild von einem Visual Basic-Programm erzeugt.
iic02a.png Abb 2a: Möglicher Signalverlauf auf den Leitungen beim Datenspeicher
Hier sind gut die einzelnen Sequenzen der Kommunikation zu erkennen.
  1. Laut Protokoll beginnt die Kommunikation mit einer Startsequenz.
  2. Nach dem Start wird per Adresse festgelegt, mit Wem (Schaltkreis bzw. IC) man Daten austauschen möchte. Aber auch die Richtung wird festgelegt.
  3. Nach dem klar ist mit Wem erfolgt nur das Was in Form einer Datensequenz. Diese wird vom Empfänger per Acknowledge bestätigt, wenn sie korrekt angekommen ist.
  4. Nach der Datensequenz folgt die Stopsequenz. Die Möglichkeit das nach der Datensequenz weiter folgen ist gegeben.

Sequenzen

Das Aussehen der vier einzelnen Sequenzen und das Zusammenspiel von Takt- und Datenleitung wird im folgenden analysiert.

In der Regel ändert die Datenleitung ihren Pegel nur in des Low-Pegels vom Takt. Da mit steigender (LH) und mit fallender (HL) Flanke des Takt, der Zustand der Datenleitung abgefragt wird. Ist der Wert High oder Low in beiden Fällen gleich, ist der Wert des Datenbits gültig. Ist er nicht gleich, dann war dies keine Daten sondern eine Steuerinformation, wie Start- oder Stop-Signal.

1. Start

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Abb. 2b: Startsequenz
Die Startsequenz startet aus der Inaktivität. Hier haben das Signal auf der Taktleitung und das auf der Datenleitung statisch den High-Pegel. Ändert während des High-Pegels des Taktes die Datenleitung ihren High-Pegel auf Low-Pegel und folgt der Taktpegel diesem nicht eher als 365µs nach, bedeutet dies den Start einer Übertragung. Diese Signalfolge wird dadurch Startsequenz genannt.

2. Adresse

Nach der Startsequenz folgt generell die Adresse des Kommunikationspartner.
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Abb. 2c: Adress-Sequenz
Das Adress-Sequment besteht aus der Adresse (7 Bit) selbst und dem Richtungsbit. Diese Adresse wird vom Partner festgelegt und besteht aus 2 Teilen.

  1. Teil, bestehend aus den höherweitigen 4 Bit und ist hardwaremässig im IC festgelegt.
  2. Teil, besteht oftmals aus einer 3 stelligen Bitkombination, welche in der Nähe des IC's mit Jumpern gesetzt wird.
Neben dem Wem wird auch im Bit 0 die Richtung der Übertragung mit dem Bit Read/Write festgelegt. Ist diese Bit High dann wird von der Adresse gelesen, ansonsten zu ihr geschieben.

3. Daten

Ein Datensequenz besteht mindestens aus einem Datenbyte mit 8 Datenbits und
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Abb. 2d: Datensequenz
der Quitung-Bestätigung vom Empfänger an den Absender. Bei den Datenbits wird zuerst das Bit 7 und zuletzt das Bit 0 übertragen.

4. Stop-Sequenz

Die Stop-Sequenz wird durch den aktiven Kommunikationspartner eingeleitet.
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Abb. 2e: Stop-Sequenz
Dazu wird bei High auf der Taktleitung, die Datenleitung nicht eher als 105µs und nicht später als 155µs auch auf High gezogen und bleibt dort statisch. Die Taktleitung wird dann im nachfolgenden auch statisch auf High gezogen.
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