Introduccin al Diseo con Microcontroladores

Prctica 4. Introduccin al protocolo I2C y manejo de memorias El objetivo de esta prctica es conocer el protocolo de comunicaciones I2C. Se realizar una exposicin terica con

las principales caractersticas del protocolo y a continuacin se trabajar con una memoria que funciona con este

protocolo. Entre los ejercicios propuestos se llevar a cabo el anlisis de una trama I2C, la creacin de un programa

que lea de la memoria y de un programa que escriba en la memoria. Para facilitar el desarrollo de la prctica se

utilizarn algunas de las libreras de alto nivel que provee el fabricante de la plataforma para trabajar con este

protocolo de comunicaciones.

Ejercicio 1. Exposicin terica del protocolo I2C Este primer ejercicio consta de una breve explicacin por parte del profesor de este protocolo. Se expondr su

capa fsica, trama de comunicacin, jerarquas de dispositivos, etc.

Ejercicio 2. Montaje de la memoria En este ejercicio se va a realizar el montaje de la memoria proporcionada en la placa de montaje junto al

dispositivo MBED. Para que el montaje sea correcto, tenga en cuenta que:

Se utilizar el mdulo I2C de los pines p27 y p28.

La seal de control WC se conecta al pin p29.

Los bits de direccin de la memoria se deben conectar a GND.

Debe habilitar dos pull-ups con las resistencias suministradas entre los canales SCL y SDA a la salida del dispositivo

MBED.

Ejercicio 3. Anlisis de una trama I2C. En este ejercicio se trata de analizar un bus I2C utilizando un osciloscopio con analizador lgico. Para esta tarea se

conectarn a la protoboard la sonda digital suministrada. Ser necesario conectar el GND, las seales de SDA, SCL

y WC y mostrarlas como valores digitales con el analizador lgico.

En la pgina web www.hctlab.com/intromicros est disponible el material de este ejercicio. El fichero

i2cMisterioso.bin. Debe copiarse a la placa MBED dentro de la unidad de almacenamiento que aparece en el

ordenador al conectar dicho dispositivo. El programa queda grabado en la memoria del dispositivo y no se borra

aunque se pulse el botn de reset.

Este programa est realizando la misma operacin I2C cada 500 ms. En el osciloscopio, configure el trigger para

que haga una captura en el primer flanco del reloj. En este momento aparecer en la pantalla la captura de las

seales que se estn transmitiendo por el bus.

Descifre la comunicacin I2C y escrbala en el espacio inferior:

_______________________________________________________

Utilizando la hoja de datos de la memoria decodifique la trama e indique la operacin que se est realizando.

Escrbala a continuacin:

_______________________________________________________

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Ejercicio 4. Lectura de memoria Utilizando el objeto I2C cuyas funciones se mostrarn en el anexo, realice un programa que, de manera cclica

cada medio segundo, realice una lectura de los cuatro bytes que estn guardados en la direccin de memoria

0x020, 0x021, 0x022 y 0x023. Utilice el depurador de Keil uVision para poder ver el valor del dato ledo. Escriba a

continuacin los valores hexadecimales que estn almacenados en esos cuatro bytes de la memoria.

Direccin Dato

0x020

0x021

0x022

0x023

Para definir el valor de la seal WC se puede utilizar el elemento DigitalOut visto en la prctica anterior.

Ejercicio 5. Escritura en memoria Utilizando el objeto I2C, realice un programa que escriba en la direccin de memoria 0x030, 0x031, 0x032 y 0x33

los siguientes valores 0xAB 0xCD 0xEF 0x5C. Modifique el programa del ejercicio 4 para verificar que la escritura

de estos datos ha sido correcta.

Ejercicio 6. Opcional Genere un programa que realice una lectura completa de toda la memoria, y cada byte ledo se muestre en los

cuatro leds de la placa. Durante un segundo, se debe mostrar los cuatro bits ms significativos y durante el

segundo siguiente los cuatro bits menos significativos. A continuacin, se pasar a mostrar el contenido de la

siguiente direccin de memoria. Es decir, habr una lectura de un dato cada dos segundos.

Tenga en cuenta lo siguiente:

Utilice DigitalOut para gestionar los pines.

Puede aplicar mscaras a los datos de la siguiente manera:

o Variable = variable2 & mscara

Ej: a= b & 0xF0 copia en a los cuatro bits ms significativos de b y pone a 0 los menos

significativos.

Ej: a = b | 0x0F copia en a los cuatro bits ms significativos de b y pone a 1 los cuatro

menos significativos.

Puede desplazar los bits de una variable:

o Variable = variable2 > N para desplazar a la derecha

Ej:

a = 0xF0

b = a >> 4

La variable b vale 0x0F

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Anexo I2C i2c(PIN_SDA, PIN_SCL);

Public Member Functions

I2C (PinName sda, PinName scl)

Create an I2C Master interface, connected to the specified pins.

void frequency (int hz)

Set the frequency of the I2C interface.

int read (int address, char *data, int length, bool repeated=false)

Read from an I2C slave.

int read (int ack)

Read a single byte from the I2C bus.

int write (int address, const char *data, int length, bool repeated=false)

Write to an I2C slave.

int write (int data)

Write single byte out on the I2C bus.

void start (void)

Creates a start condition on the I2C bus.

void stop (void)

Creates a stop condition on the I2C bus.