Синхронизация и арбитраж в I2C

Синхронизация.

Все ведущие устройства, передавая данные по шине I2C, генерируют собственные синхроимпульсы на выводе SCL. Данные истинны и воспринимаются только течение полупериода синхросигнала, имеющего высокий уровень (HIGH). Поэтому для выполнения побитовой процедуры арбитража необходим определенный синхросигнал.

Синхронизация на шине происходит после выполнения арбитража по отношению к сигналу SCL. При переходе сигнала SCL с высокого уровня в низкий, все заинтересованные устройства начинают отсчитывать длительность низкого уровня. Затем устройства начинают переводить уровень SCL из низкого в высокий согласно требуемой скорости передачи данных. После перехода уровня из низкого в высокое состояние, заинтересованные устройства отсчитывают длительность высокого уровня. Первое устройство, которое переведет сигнал SCL в низкий уровень, определяет параметры тактового сигнала.

Таким образом синхронизированный синхросигнал SCL генерируется с длительностью полупериода LOW, определяемой устройством с самым длинным полупериодом LOW своего синхросигнала, и длительностью полупериода HIGH, определяемой устройством с самым коротким полупериодом HIGH своего синхросигнала.

Арбитраж.

Ведущее устройство может начать передачу только в случае, если шина свободна. При этом два или более ведущих устройств могут сгенерировать условие START в пределах минимального времени захвата условия START, что приводит к возникновению условия START в шине.

Арбитраж выполняется на линии SDA при высоком уровне линии SCL. Устройство, которое формирует на линии SDA высокий уровень когда другое передает низкий, теряет право брать «Master» и должно перейти в режим «Slave». «Master», потерявший инициативу на шине, может формировать тактовые импульсы до конца байта, в котором потерял свойства ведущего.

Рис. 5.7. Процедура арбитража двух ведущих устройств

В I2C не существует ни какого-либо центрального ведущего устройства, ни какого-нибудь порядка очередности доступа к шине.

Арбитраж недопустим между следующими сигналами:

· повтор условия START и бит данных;

· условие STOP и бит данных;

· повтор условия START и условие STOP.