30. Интерфейс spi

SPI - популярный интерфейс для последовательного обмена данными между микросхемами. Интерфейс SPI, наряду с I2C, относится к самым широко-используемым интерфейсам для соединения микросхем. Изначально он был придуман компанией Motorola, а в настоящее время используется в продукции многих производителей. Его наименование является аббревиатурой от 'Serial Peripheral Bus', что отражает его предназначение - шина для подключения внешних устройств. Шина SPI организована по принципу 'ведущий-подчиненный'. В качестве ведущего шины обычно выступает микроконтроллер, но им также может быть программируемая логика, DSP-контроллер или специализированная ИС. Подключенные к ведущему шины внешние устройства образуют подчиненных шины. В их роли выступают различного рода микросхемы, в т.ч. запоминающие устройства (EEPROM, Flash-память, SRAM), часы реального времени (RTC), АЦП/ЦАП, цифровые потенциометры, специализированные контроллеры и др.

Главным составным блоком интерфейса SPI является обычный сдвиговый регистр, сигналы синхронизации и ввода/вывода битового потока которого и образуют интерфейсные сигналы. Таким образом, протокол SPI правильнее назвать не протоколом передачи данных, а протоколом обмена данными между двумя сдвиговыми регистрами, каждый из которых одновременно выполняет и функцию приемника, и функцию передатчика. Непременным условием передачи данных по шине SPI является генерация сигнала синхронизации шины. Этот сигнал имеет право генерировать только ведущий шины и от этого сигнала полностью зависит работа подчиненного шины.

31. Интерфейс i2c

Этот интерфейс был предложен фирмой Philips®, которая применила его для организации связи между микросхемами в своих телевизорах. I2C (аббревиатура слов Inter-Integrated Circuit) представляет собой двунаправленную асинхронную шину с последовательной передачей данных. Физически шина I2C представляет собой две сигнальные линии, одна из которых (SCL) предназначена для передачи тактового сигнала, а вторая (SDA) для обмена данными. Для управления линиями применяются выходные каскады с открытым коллектором, поэтому линии шины должны быть подтянуты к источнику питания +5 В через резисторы сопротивлением 1...10 кОм, в зависимости от физической длины линий и скорости передачи данных. Длина соединительных линий в стандартном режиме может достигать 2-х метров, скорость передачи данных – 100 кбит/с.

32. Локационные датчики

Локационные сенсорные устройства

Локационные системы очувствления относятся к бесконтактным и предназначены для обнаружения подвижных и неподвижных объектов, определения их местоположения, размеров и скорости движения, а также для обеспечения точного наведения и захватывания этих объектов. Безусловным преимуществом таких устройств является возможность бесконтактного функционирования, т.е. на расстоянии от объекта, часто весьма значительном.

Локационная акустическая, например ультразвуковая, система очувствления реализуется обычно на основе использования двух методов: эхометода и эффекта Доплера (улавливание изменения длины волны или частоты отраженного от движущихся объектов сигнала) и действуют следующим образом. Синусоидальные звуковые колебания высокой частоты (40-100 кГц), формируемые специальным генератором волн и модулируемые прямоугольными импульсами, излучаются дискретно в направлении объекта. Одновременно с помощью генераторе счетных импульсов запускаются своеобразные часы локационной системы -счетчик импульсов