Protocole I2C vs I3C : différences et similitudes
Le bus I2C
I2C (Inter-Integrated Circuit) est un protocole de communication embarqué, idéal pour les courtes distances et la faible bande passante. Il a une architecture maître-esclave, dans laquelle tous les esclaves sont connectés au maître via deux lignes : la ligne de données série (SDA) et la ligne d'horloge série (SCL). I2C est typiquement utilisé pour connecter des périphériques à faible vitesse, comme des capteurs sur des processeurs et des microcontrôleurs sur de courtes distances, au sein d'un circuit intégré.
Le protocole I2C définit la manière dont les données sont envoyées. Au début, le maître émet une condition de départ, suivie de l'adresse de l'appareil esclave avec lequel il communique. Dès que l'esclave correspondant a identifié son adresse, il cherche le drapeau de lecture/écriture progressive émis par le maître. Ce drapeau indique à l'esclave s'il peut recevoir ou envoyer des données. Dès que l'esclave a confirmé le maître, la communication se poursuit.
Une caractéristique de l'I2C est le système de contrôle intégré : chaque octet de données est confirmé par le récepteur soit par ACK soit par NAK pour signaler à l'émetteur si les données ont été reçues ou non. Dès que le maître a terminé la communication avec l'esclave adressé, il émet une condition d'arrêt pour signaler la fin de la transmission. Après la condition d'arrêt, la communication avec d'autres appareils esclaves peut commencer.
Le bus I3C
(Improved Inter Integrated Circuit) est également connu sous le nom de MIPI I3C et de SenseWire. I3C est la nouvelle norme industrielle pour les bus de données série multipoint. I3C a été publié en 2016 en collaboration entre les entreprises d'électronique et d'informatique avec la Mobile Industry Processor Interface Alliance (MIPI Alliance). I3C ajoute un nombre considérable de fonctions d'interface système tout en conservant la compatibilité ascendante avec les appareils esclaves I²C existants, tandis que les appareils I3C natifs supportent des débits de données plus élevés, de manière similaire au SPI (Serial Peripheral Interface). Avec I3C, un ou plusieurs appareils maîtres peuvent être connectés à un ou plusieurs esclaves via le bus. Prodigy Technovations est l'un des premiers fabricants à proposer un analyseur de protocole I3C à cet effet.
Analyseurs de protocole I2C vs I3C : différences et similitudes
I3C est l'évolution de I²C. I3C a été conçu à l'origine comme la seule interface pour tous les capteurs connectés numériquement et utilisés dans une application mobile. Mais le bus est également adapté à toutes les applications embarquées à vitesse moyenne ou élevée qui utilisent des capteurs, des régulateurs de puissance, des actionneurs, des MCU et des FPGA. I3C s'appuie sur les caractéristiques et les avantages de I2C et les améliore, tout en conservant la compatibilité descendante. L'interface est utile pour de nombreuses applications, car elle offre un transfert de données à grande vitesse avec des niveaux de puissance très faibles, tout en permettant un multi-drop entre le processeur hôte et les périphériques, ce qui est extrêmement souhaitable pour tout système embarqué.
I2C vs I3C : quelles sont les différences ?
- Design économe en énergie et peu encombrant pour les appareils mobiles (smartphones et appareils IoT).
- Interface à deux pôles, qui est un sur-ensemble de la norme I2C. Des appareils esclaves I2C plus anciens peuvent être connectés au bus le plus récent.
- Interruptions dans la bande via le bus série, au lieu d'avoir besoin de broches séparées.
- Débit de données standard (SDR) jusqu'à 12,5 Mbit / s en utilisant des niveaux CMOS E / A
- Les modes HDR (High Data Rate) permettent un débit comparable à celui du SPI, mais ne nécessitent qu'une fraction de la puissance du mode rapide I2C.
- Un ensemble standardisé de codes de commande généraux
- Prise en charge des files d'attente de commandes
- Détection et récupération des erreurs (contrôle de parité en mode SDR et CRC 5 bits pour les modes HDR)
- Attribution dynamique d'adresses (DAA) pour les esclaves I3C, mais continue de soutenir les adresses statiques pour les anciens appareils I2C
- Hot-join (certains appareils sur le bus peuvent être allumés et éteints pendant le fonctionnement)
- Fonctionnement multi-maître avec transfert clairement défini
- Sur un bus I3C en mode standard (SDR), quatre classes d'appareils différentes peuvent être supportées
Analyseurs de protocole pour I2C et I3C
Il existe plusieurs analyseurs de protocole sur le marché. Certains sont spécifiques à un protocole, tandis que d'autres analyseurs supportent plusieurs protocoles.
Il y a peu de différences fonctionnelles entre la plupart des analyseurs I2C et SPI. Ils peuvent avoir des différences d'implémentation comme les types d'en-tête, le nombre de broches ou les tolérances de tension / courant, ces différences proviennent des designs des fabricants.
La plupart des analyseurs offrent un logiciel GUI pour lire la communication enregistrée sur le bus. Les analyseurs de protocole décodent généralement les signaux de contrôle de protocole et les données, contrairement à un analyseur logique standard qui n'affiche que les signaux et les diagrammes temporels.
Tous les logiciels ne sont pas identiques. La possibilité d'afficher les données en temps réel, de démarrer et d'arrêter les captures, d'enregistrer et de partager les captures, de rechercher et de filtrer les captures n'est pas toujours disponible dans tous les logiciels d'analyse de protocole. Pour plus de flexibilité et d'utilisation, certains analyseurs de protocole sont équipés d'une API logicielle qui permet à l'utilisateur de créer un outil personnalisé pour ses besoins spécifiques.
Compatibilité des analyseurs de protocole et des programmateurs entre I2C et I3C
L'une des entreprises les plus connues qui se spécialise dans les analyseurs de protocole est Total Phase. Les séries Beagle et Promira sont particulièrement adaptées au débogage des bus I2C, SPI et USB. Tous les produits ont une mémoire interne implémentée qui peut enregistrer le trafic sur le bus et l'afficher en temps réel. Le flux de données peut être analysé et évalué avec le logiciel gratuit Data Center ,
Pour le débogage I3C, il faut cependant un analyseur de protocole I3C en raison des vitesses plus élevées. L'un des rares analyseurs I3C disponibles sur le marché a été développé par Prodigy Technovation. Le PGY-I3C-EX-ED peut être configuré comme maître ou esclave, générer le trafic I3C avec injection d'erreurs et décoder les paquets du protocole I3C.
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Résumé
Lors de l'achat d'un analyseur de protocole ou d'un programmeur , prends en compte la compatibilité avec le système d'exploitation, les options USB et le prix. Fais des recherches pour obtenir exactement ce dont tu as besoin et savoir ce que tu achètes. Si tu prends en compte toutes les options disponibles, tu peux non seulement économiser ton argent, mais aussi maximiser ta performance de travail - toi, ton équipe et tes projets peuvent en tirer le meilleur parti !