i2c master ne demek?

İşte I2C Master hakkında kapsamlı bir bilgi içeren Markdown formatında bir makale:

I2C Master

I2C (Inter-Integrated Circuit), entegre devreler arasında kısa mesafelerde, düşük hızlı, iki yönlü, seri iletişim sağlayan bir iletişim protokolüdür. I2C, özellikle gömülü sistemlerde sensörler, hafızalar, gerçek zamanlı saatler (RTC'ler) ve diğer çevre birimleri ile iletişim kurmak için yaygın olarak kullanılır.

İçindekiler

1. Giriş

I2C protokolü, Philips tarafından 1980'lerde geliştirilmiştir ve günümüzde hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Basitliği ve esnekliği sayesinde, çeşitli uygulamalarda tercih edilen bir iletişim protokolü haline gelmiştir. Bu makale, I2C protokolünün master cihaz rolüne odaklanarak, master cihazın görevlerini, tasarımını ve uygulama örneklerini ayrıntılı olarak inceleyecektir.

2. Temel Kavramlar

Master ve Slave Cihazlar

I2C bus'ında iki tür cihaz bulunur:

Master (Ana) Cihaz: İletişimi başlatan ve kontrol eden cihazdır. Veri gönderme ve alma işlemlerini yönetir, slave cihazların adreslerini belirler ve iletişimi sonlandırır.
Slave (Köle) Cihaz: Master cihaz tarafından kontrol edilen ve yalnızca master cihazın isteği üzerine veri gönderen veya alan cihazdır. Kendi I2C adresine sahiptir ve master cihaz tarafından adreslendiğinde aktif hale gelir.

SDA ve SCL Hatları

I2C bus'ı, iki hat üzerinden iletişim kurar:

SDA (Serial Data): Seri veri hattıdır. Veri bitleri bu hat üzerinden gönderilir ve alınır.
SCL (Serial Clock): Seri saat hattıdır. Veri transferini senkronize etmek için kullanılır. Master cihaz tarafından kontrol edilir.

Her iki hat da genellikle bir pull-up direnci ile VCC'ye bağlanır. Bu, hatların varsayılan olarak yüksek seviyede (lojik 1) kalmasını sağlar. Cihazlar, hatları aşağı çekerek (lojik 0) iletişim kurarlar.

Adresleme

I2C protokolünde her slave cihazın benzersiz bir adresi vardır. Master cihaz, iletişim kurmak istediği slave'ın adresini göndererek iletişimi başlatır. I2C adresleri genellikle 7 bit veya 10 bit uzunluğunda olabilir. 7 bit adresleme daha yaygın olarak kullanılır.

3. I2C Master'ın Görevleri

I2C master cihazının temel görevleri şunlardır:

İletişimi Başlatma ve Durdurma

I2C iletişimi, master cihaz tarafından başlatılır ve durdurulur.

Başlatma (Start) Durumu: SCL hattı yüksek seviyedeyken, SDA hattının yüksek seviyeden düşük seviyeye geçmesiyle oluşur. Bu durum, tüm slave cihazlara iletişimin başlayacağını bildirir.
Durdurma (Stop) Durumu: SCL hattı yüksek seviyedeyken, SDA hattının düşük seviyeden yüksek seviyeye geçmesiyle oluşur. Bu durum, tüm slave cihazlara iletişimin sona erdiğini bildirir.

Adresleme

Master cihaz, iletişim kurmak istediği slave'ın adresini, başlatma durumundan sonra gönderir. Adresin son bit'i, veri transferinin yönünü (okuma veya yazma) belirtir.

Okuma (Read): Master cihaz, slave'den veri almak ister.
Yazma (Write): Master cihaz, slave'e veri göndermek ister.

Veri Transferi

Adresleme tamamlandıktan sonra, master cihaz ve slave arasında veri transferi başlar. Veri, 8 bitlik baytlar halinde gönderilir. Her baytın ardından, alıcı cihaz (master veya slave) bir onay (ACK) veya onaylamama (NACK) biti gönderir.

ACK/NACK

ACK (Acknowledge): Alıcı cihaz, veriyi başarıyla aldığını ve bir sonraki baytı almaya hazır olduğunu belirtir. ACK biti, alıcı cihaz tarafından SDA hattının düşük seviyeye çekilmesiyle gönderilir.
NACK (Not Acknowledge): Alıcı cihaz, veriyi alamadığını veya bir sonraki baytı almak istemediğini belirtir. NACK biti, alıcı cihaz tarafından SDA hattının yüksek seviyede bırakılmasıyla gönderilir. Master cihaz, bir NACK aldığında iletişimi durdurabilir veya tekrar deneyebilir.

4. I2C Master Tasarımı

I2C master cihazı hem donanım hem de yazılım bileşenlerini içerir.

Donanım Tasarımı

I2C master arayüzü genellikle bir mikrodenetleyici (MCU) veya FPGA içinde yer alır. Donanım, SDA ve SCL hatlarını kontrol etmek için gerekli pinlere ve dahili I2C kontrolcüsüne sahip olmalıdır. Pull-up dirençleri de donanım tasarımının önemli bir parçasıdır.

Yazılım Tasarımı

I2C master yazılımı, aşağıdaki işlevleri gerçekleştirmelidir:

I2C arayüzünü başlatmak ve yapılandırmak.
Başlatma ve durdurma durumlarını oluşturmak.
Slave adresini göndermek.
Veri göndermek ve almak.
ACK/NACK bitlerini işlemek.
Hata durumlarını (örneğin, zaman aşımı, veri kaybı) yönetmek.

Yazılım, genellikle I2C protokolünün karmaşıklığını gizleyen ve daha yüksek seviyeli bir arayüz sağlayan bir sürücü (driver) aracılığıyla uygulanır.

5. I2C Master Uygulama Örnekleri

I2C master, çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Bazı örnekler şunlardır:

Sensör Okuma: Sıcaklık, basınç, nem, ivme ve manyetik alan gibi sensörlerden veri okumak.
EEPROM Erişimi: EEPROM'lara veri yazmak ve EEPROM'lardan veri okumak.
LCD Ekran Kontrolü: LCD ekranlara veri göndermek ve kontrol etmek.
Gerçek Zamanlı Saat (RTC) Erişimi: RTC'den tarih ve saat bilgilerini okumak ve RTC'yi ayarlamak.
Güç Yönetimi: Güç kaynaklarını kontrol etmek ve enerji tüketimini izlemek.

6. Avantajları ve Dezavantajları

Avantajları:

Basitlik: Sadece iki hat gerektirir (SDA ve SCL).
Esneklik: Birden fazla slave cihaz aynı bus'a bağlanabilir.
Adresleme: Her slave'ın benzersiz bir adresi vardır.
Yaygın Kullanım: Çok sayıda cihaz ve bileşen I2C protokolünü destekler.

Dezavantajları:

Düşük Hız: SPI veya UART gibi diğer seri iletişim protokollerine kıyasla daha yavaştır.
Mesafe Sınırlaması: Uzun mesafelerde güvenilir iletişim sağlamaz.
Karmaşıklık: Çoklu master durumlarında (nadiren kullanılır) karmaşıklık artabilir.

7. Sonuç

I2C protokolü, özellikle gömülü sistemlerde, basit, esnek ve yaygın olarak kullanılan bir iletişim protokolüdür. I2C master cihazı, iletişimi başlatan ve kontrol eden önemli bir role sahiptir. Bu makalede, I2C master'ın görevleri, tasarımı ve uygulama örnekleri ayrıntılı olarak incelenmiştir. I2C protokolünün anlaşılması, gömülü sistem geliştiricileri için önemlidir ve bu makale, bu anlayışı geliştirmeye katkıda bulunmayı amaçlamaktadır.

Bu makale, I2C Master hakkında kapsamlı bir genel bakış sunmaktadır. Umarım faydalı olmuştur.

iad bs'dan gelen finart fiş

iade