Philips разработала простую двунаправленную двухпроводную шину для эффективного “межмикросхемного” (inter-IC) управления. Шина так и называется - InterIC, или IIC (I2C) шина. В настоящее время ассортимент продукции Philips включает более 150 КМОП и биполярных I2C-совместимых устройств, функционально предназначенных работы во всех трех вышеперечисленных категориях электронного оборудования. Все I2C-совместимые устройства имеют встроенный интерфейс, который позволяет им связываться друг с другом по шине I2C. Вот некоторые достоинства шины I2C:
Требуется только две линии - линия данных (SDA) и линия синхронизации (SCL) Каждое устройство, подключённое к шине, может быть программно адресовано по уникальному адресу. В каждый момент времени существует простое отношение ведущий/ведомый: ведущие могут работать как ведущий-передатчик и ведущий-приёмник.

Шина позволяет иметь несколько ведущих, предоставляя средства для определения коллизий и арбитраж для предотвращения повреждения данных в ситуации, когда два или более ведущих одновременно начинают передачу данных В стандартном режиме обеспечивается передача последовательных 8-битных данных со скоростью до 100 кбит/с, и до 400 кбит/с в “быстром” режиме.

Встроенный в микросхемы фильтр подавляет всплески, обеспечивая целостность данных.

Максимальное допустимое количество микросхем, подсоединённых к одной шине, ограничивается максимальной емкостью шины 400 пФ.

Блоки на функциональной схеме соответствуют микросхемам, переход от функциональной схемы к принципиальной происходит быстро.
Нет нужды разрабатывать шинные интерфейсы, т.к. шина уже интегрирована в микросхемы.
Интегрированные адресация устройств и протокол передачи данных позволяют системе быть полностью программно определяемой.
Одни и те же типы микросхем могут быть часто использованы в разных приложениях.
Время разработки снижается, так как конструкторы быстро знакомятся с часто используемыми функциональными блоками и соответствующими микросхемами.
Микросхемы могут быть добавлены или убраны из системы без оказывания влияния на другие микросхемы, подключенные к шине.
Простая диагностика сбоев и отладка; нарушения в работе могут быть немедленно отслежены.
Время разработки программного обеспечения может быть снижено за счет использования библиотеки повторно используемых программных модулей.
Помимо этих преимуществ, КМОП I2C-совместимые микросхемы предоставляют для конструкторов специальные решения, которые в частности привлекательны для портативного оборудования и систем с батарейным питанием:

Крайне низкое потребление.
Высокая стойкость к помехам.
Широкий диапазон питающего напряжения.
Широкий рабочий температурный диапазон

Шина I2C поддерживает любую технологию изготовления микросхем (НМОП, КМОП, биполярную). Две линии, данных (SDA) и синхронизации (SCL) служат для переноса информации. Каждое устройство распознается по уникальному адресу - будь то микроконтроллер, ЖКИ буфер, память или интерфейс клавиатуры - и может работать как передатчик или приёмник, в зависимости от назначения устройства. Обычно ЖКИ буфер - только приёмник, а память может как принимать, так и передавать данные. Кроме того, устройства могут быть классифицированы как ведущие и ведомые при передаче данных (см. Табл 1). Ведущий - это устройство, которое инициирует передачу данных и вырабатывает сигналы синхронизации. При этом любое адресуемое устройство считается ведомым по отношению к ведущему.
Термин (англ) ______Термин (рус)____________ Описание
Transmitter ___________Передатчик ____________Устройство, посылающее данные в шину
Receiver_____________ Приемник ______________Устройство, принимающее с шины
Master_______________ Ведущий______________ Начинает пересылку данных, вырабатывает синхроимпульсы, заканчивает пересылку данных
Slave________________ Ведомый______________ Устройство, адресуемое ведущим
Multi-master -_________ Несколько ведущих могут пытаться захватить шину одновременно, без нарушения передаваемой информации
Arbitration ____________Арбитраж _____________Процедура, обеспечивающая Multi-master
Synchronization________ Синхр. _______________Процедура синхронизации двух устройств

Микроконтроллер А
Массив
ЖКИ драйвер
АЦП
Статическая ОЗУ или ППЗУ
Микроконтроллер B

Протокол CAN активно используется уже более 20 лет, что очень важно для таких консервативных областей как железнодорожный транспорт или судостроение. CAN был разработан в 1980 г. фирмой Robert Bosch для автомобильной промышленности. CAN-интерфейс регламентирован международными стандартами ISO 11898 для высокоскоростных и ISO 11519-1 для низкоскоростных приложений.
Низкая стоимость определяется хорошим соотношением цена/производительность, также широкой доступностью CAN-контроллеров на рынке.
Надежность определяется линейной структурой шины и равноправностью ее узлов, так называемой мультимастерностью (Multi Master Bus), при которой каждый узел CAN может получить доступ к шине.
Любое сообщение может быть послано одному или нескольким узлам.
Все узлы одновременно считывают с шины одну и ту же информацию, и каждый из них решает, принять данное сообщение или игнорировать его.
Одновременный прием очень важен для синхронизации в системах управления.
Отказавшие узлы отключаются от обмена по шине.

Гибкость достигается за счет простого подключения к шине и отключения от шины CAN-узлов,
причем общее число узлов не лимитировано протоколом нижнего уровня.
Адресная информация содержится в сообщении и совмещена с его приоритетом, по которому осуществляется арбитраж.
В процессе работы возможно изменение приоритета передаваемого сообщения.
Следует также отметить возможность программирования частоты и фазы передаваемого сигнала и арбитраж, не разрушающий структуру сообщений при конфликтах.
На физическом уровне есть возможность выбора разнотипных линий передачи данных: от дешевой витой пары до оптоволоконной линии связи.

Работа в реальном времени становится возможной благодаря механизмам сетевого взаимодействия (мультимастерность, широковещание, побитовый арбитраж) в сочетании с высокой скоростью передачи данных (до 1 Мбит/с), быстрой реакцией на запрос передачи и изменяемой длиной сообщения от 0 до 8 байт.

Физический уровень

CAN-шины представляет собой соединение «монтажное И» между всеми устройствами, подключенными к ней.
Дифференциальные сигнальные линии называются CAN_H и CAN_L и в статическом состоянии находятся под потенциалом 2,5 В. Лог. 1 (рецессивный бит) обозначает состояние шины, при котором уровень на линии CAN_H выше, чем уровень CAN_L.
При лог. 0 (доминантный бит) уровень на линии CAN_H ниже, чем уровень CAN_L.
Принято следующее соглашение о состоянии шины: пассивное состояние шины соответствует уровню лог. 1, а активное — уровню лог. 0.
Когда сообщения не передаются по шине, она находится в пассивном состоянии.
Передача сообщения всегда начинается с доминантного бита.
Логика работы шины соответствует «проводному И»: доминантный бит «0» подавляет рецессивный бит

Арбитраж узлов CAN-шины

CAN имеет много уникальных свойств, отличающих его от других шин. В протоколе CAN осуществляется посылка сообщений по общей CAN-шине, при этом отсутствуют адреса отправителя и получателя сообщения. Каждый узел постоянно «просматривает» шину и осуществляет локальную фильтрацию при приеме, используя битовые маски, и решает, какие сообщения извлекать из шины.

В результате узел принимает и обрабатывает только те сообщения, которые предназначены именно для него.

Каждое сообщение имеет свой приоритет, значение которого содержится в идентификаторе сообщения. Кроме того, идентификаторы используются для обозначения типа сообщения. Сообщению с младшим номером идентификатора соответствует высший приоритет; наивысшим приоритетом обладает сообщение с идентификатором, состоящим полностью из нулей. Передача сообщения начинается с отправки на шину идентификатора. Если доступ к шине требуют несколько сообщений, то сначала будет передано сообщение с наиболее высоким приоритетом, то есть с меньшим значением идентификатора, независимо от других сообщений и текущего состояния шины.

(ШИМ есть импульсный сигнал постоянной частоты и переменной скважности, то есть отношения длительности импульса к периоду его следования. С помощью задания скважности (длительности импульсов) можно менять среднее напряжение на выходе ШИМ.)

Данный модуль может быть сконфигурирован для работы в режиме входного сравнения, или таймера сравнения, или ШИМ с выходом.

Практически во всех микроконтроллерах среднего и старших семейств есть модуль CCP (Capture/Compare/PWM — Захват/Сравнение/ШИМ).
Разработчики, использующие контроллеры Microchip, хорошо знакомы с этим стандартным модулем.
Он обеспечивает хорошие характеристики и при этом является легко управляемым.
Совсем недавно появились PICmicro с усовершенствованным модулем ECCP.

Новый модуль предназначен, прежде всего, для работы совместно с парами мощных транзисторов и значительно упрощает построение схем управления силовыми драйверами преобразователей DC/DC и двигателями постоянного тока сервоприводов.
Работа модулей Capture/Compare не изменилась, поэтому останавливаться на них не будем.

Модули ECCP встроены в микроконтроллеры PIC16C717 с 10-разрядным АЦП и PIС16С770/771 с 12-разрядным АЦП, таким образом, автоматически решается проблема создания точной обратной связи. Все это позволяет разработчику создать законченное устройство, используя всего лишь одну микросхему контроллера PICmicro, сэкономив на различных микросхемах драйверов и преобразователей.

Линейка процессорных модулей MiniCore компании Rabbit пополнилась новым модулем RCM5600W с интегрированным Wi-Fi-модемом, поддерживающим стандарты 802.11.b/g. Модуль RCM5600W позволяет загружать и выполнять приложение пользователя, написанное на языке Си.

Модуль RCM5600W предназначен для использования в системах управления в реальном масштабе времени, коммуникационных приложениях и в промышленной телеметрии. Миниатюрные размеры модуля упрощают его интеграцию в конечное устройство. Размер модуля составляют всего лишь 30 x 51 x 10 мм (формат mini PCI Express). Rabbit планирует в будущем также представить взаимозаменяемые модели с поддержкой ZigBee и USB.

Модуль RCM5600W совместим на уровне конструктивного исполнения и назначения выводов с модулем RCM5700 , что позволяет разработчикам выбирать требуемый вариант сетевого подключения (Ethernet или Wi-Fi) для своего конечного продукта. RCM5600W включает в себя процессор Rabbit 5000 (74 МГц) с 1 МБ флэш-памяти и 1 МБ SRAM, 35 линий цифрового ввода-вывода общего назначения (GPIO) и шесть последовательных портов.

Основные технические характеристики модуля RCM5600W приведены в таблице:
Параметр Значение
Микропроцессор Rabbit® 5000 (74 MHz)
Последовательная Flash-память программ 1 MB
Оперативная память SRAM 1 MB
Резервная батарея Контакты для внешней батареи для поддержки RTC
Порты ввода-вывода До 35 цифровых линий I/0 c возможностью альтернативной конфигурации
Дополнительный вход Reset in
Дополнительные выходы Status, Reset out
Внешняя шина (I/O Bus) 8 линий данных и 8 линий адреса, линии I/O read/write
Последовательные порты 6 высокоскоростных конфигурируемых портов (CMOS-compatible):
6 x асинхронных (с поддержкой IrDA)
4 x тактируемых последовательных канала SPI (2 как SDLC/HDL)
1 x тактируемый последовательный порт (программирование)

Скорость последовательных портов Максимальная асинхронная скорость = CLK/8
Часы реального времени Есть
Таймеры Десять 8-битных таймеров (6 каскадно наращиваемых) Один 10-битный таймер с 2-мя регистрами совпадения Один 16-битный таймер с 4 выходными и 8 установочными регистрами
Watchdog/Supervisor Есть
Выход ШИМ 4 канальный синхронный ШИМ с 10-битным счетчиком или 4 канала с 16-битным счетчиком
Захват 2 канала захвата могут использоваться для измерения временных характеристик входных сигналов с различных выводов
Квадратурный декодер 2 канала
Питание 3.15 В (мин.) - 3.45 В (макс.)
625 мА @ 3.3 В в режиме передачи/приема
85 mA @ 3.3 В если нет передачи/приема
Рабочая температура -30° C ... +55° C
Разъемы Краевой 52 контактный разъем (mini PCI Express socket)
Размеры 30 мм × 51 мм × 10 мм
Параметры Wi-Fi
Безопасность WEP 64-bit and 128-bit, WPA (TKIP), WPA2(AES/CCMP)
Доступ к сети Infrastructure, Ad-Hoc
Антенный разъем U.FL, 50 Ом
Стандарт 802.11b/g, 2.4 ГГц
:

RCM5600W - процессорный модуль с Wi-Fi 802.11 b/g
RCM5600W SDK - комплект разработчика на базе процессорного модуля
RCM5600W RCM5700 - процессорный модуль с Ethernet RCM5700 SDK - комплект разработчика на базе процессорного модуля RCM5700