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●(連載)シリアル・インターフェース カテゴリ

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2007年05月21日

1、2、3線シリアル・インターフェース(連載 第5回、最終回)

 今回は最終回です。これまで、SPIの応用例は第3回でディジタルI/Oボードについて書きましたが、今回はI2Cインターフェースを使用したセットの製作例やその他の応用例について紹介します。

I2Cインターフェースの応用例(I2C制御7セグメントLED表示器)
 パーツショップで販売されているキャラクタ表示のLCD(液晶表示器)は6、7本と比較的少ない信号線で制御できますが、7セグメントLEDの場合はダイナミック・ドライブ(逐次点灯方式)で作ったとしても、LCDより多くの信号線が必要になります。
 そこで、表示器部分をI2Cスレーブ・デバイスとして作っておけば、制御に必要な信号線は2本で済みます。次の写真は6個の7セグメントLEDと8個のLEDで作ったI2C(SPI)制御のLED表示器です。

I2Cスレーブ・デバイス 7セグメントLED表示器

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投稿: 2007年05月21日 17:02 | | コメント (0) | TB (0)

2007年04月27日

1、2、3線シリアル・インターフェース(連載 第4回)

1-Wire(Dallas One Wire)

 今回は1-Wireについて説明します。前回までのI2C、SPIとは違い、1-Wireには同期用のクロック信号がないので、この通信方式は非同期式です。非同期式通信では、パルスの幅やタイミングで同期をとります。そのため、時間的な規格が厳密に決められていて、各通信デバイスは、その規格を守らなければなりません。

 1-Wireでも一つのマスタ・デバイスに、複数のスレーブ・デバイスを接続できます。スレーブはROMコード(ネット・アドレス)という識別番号をもっています。マスタは通信対象のデバイスをこのROMコードで指定し、そのデバイスと通信します。

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投稿: 2007年04月27日 07:08 | | コメント (0) | TB (0)

2007年04月19日

1、2、3線シリアル・インターフェース(連載 第3回)

SPI(Serial Peripheral Interface)

 今回は、前回のI2Cに引き続き、3線式のSPIについて説明します。
 SPIでも複数のスレーブ・デバイスを接続することができますが、I2Cと違い、バスにスレーブ・アドレスのような識別用のデータが流れることはありません。したがって、通信内容や手順はI2Cに比べて単純です。その代わり、SPIマスタはSS(スレーブ・セレクト)信号により複数の中の一つのスレーブ・デバイスを選択しなければなりません。マスタ側のハードウェアとしては、選択するスレーブの数だけSS信号(出力)が必要になります。
 スレーブは、自分のSS信号がアクティブにされたときにだけ作動します。このSS信号はオプションで、スレーブが一つだけの1:1接続の場合は省略することができます。

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投稿: 2007年04月19日 15:47 | | コメント (0) | TB (0)

2007年04月12日

1、2、3線シリアル・インターフェース (連載 第2回)

I2C(Inter-Integrated Circuit)

 今回はI2Cインターフェースについて、もう少し詳しく説明します。なお、I2Cにはアドレス・モードに10ビットと7ビットの2種類がありますが、ここでは7ビット・モードの場合に限定しています。また、I2Cでは複数のマスタがスレーブを共有したり、マスタがスレーブに切り替わるような接続形態(マルチ・マスタ)もありますが、そちらについては省略します。

 I2Cに限らず、複数のスレーブ・デバイスがバス上に接続されている場合は、マスタには通信対象のスレーブを選択する機能が必要です。I2Cインターフェースでは、スレーブ・デバイスはそれぞれ固有のスレーブ・アドレスをもっています。
 マスタはそのアドレスをバス上に送信して、通信対象のスレーブに通信の開始を知らせます。いったんスレーブが特定された後は、そのスレーブとだけデータを送受信します。送受信が終了するとマスタは通信の終了をスレーブへ通知します。
 このような一連のシーケンス(手順)がI2C通信の基本です。次に、通信のシーケンスを動作ごとに順に説明します。

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投稿: 2007年04月12日 16:46 | | コメント (0) | TB (0)

2007年04月06日

新連載 1、2、3線シリアル・インターフェース (連載 第1回)

 最近の通信の主流はシリアル通信となっていますが、すぐに思いつくのはパソコンでおなじみのRS-232Cです。これは非同期シリアル通信の一種です。本来、RS-232Cとは信号レベルの規格で、通信フォーマットや手順の仕様ではありませんが、一般にRS-232Cといえば非同期(調歩同期)式シリアル通信を指すことが多くなっています。

 マイコン同士やマイコンとパソコンの間で通信させる際にもRS-232Cを使うことがありますが、ペリフェラル(周辺機器)間に特化した高速な通信インターフェースがいくつも存在します。この連載では、PICなどのマイコン・チップに制御ハードウェアが搭載されているものや、比較的簡単にソフトウェアで実現できる、2線式のI2C、3線式のSPI、1線式の1-Wireの三つのシリアル・インターフェースについて紹介します。


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投稿: 2007年04月06日 12:58 | | コメント (0) | TB (0)