Transmision de datos

Comunicación - Bus I2C
Descripción y funcionamiento
Introducción
El bus I2C, un estándar para la comunicación entre microcontroladores, memorias y otros dispositivos con cierto nivel de "inteligencia", sólo requiere de dos líneas de señal y tierra. Fue diseñado por Philips y permite el intercambio de información entre muchos dispositivos a una velocidad de hasta unos 100 Kbits por segundo(100 Kbps), aunque hay casos especiales en los que el reloj llega hasta los 3,4 Mbps.
La metodología de comunicación de datos del bus I2C es en serie y sincrónica. Una de las líneas de señal del bus marca el tiempo con pulsos de “reloj”, y la otra se utiliza para intercambiar datos.
Se pueden conectar varios chips al mismo bus y que todos ellos pueden recibir o enviar datos. El que envía datos sellama maestro, y el que recibe es el esclavo. Siempre es el maestro el que inicia una comunicación. La idea de este bus es que cada dispositivo pueda enviarle datos a todos los otros, y también que cada dispositivo pueda recibir datos de todos los otros. Es decir cada dispositivo debe tener la capacidad de ser maestro o esclavo.
Descripción de las señales
SCL (System Clock) es la línea de lospulsos de reloj que sincronizan el sistema.
SDA (System Data) es la línea por la que se mueven los datos entre los dispositivos.
GND (Masa) común de la interconección entre todos los dispositivos "enganchados" al bus.

El número de dispositivos que se puede conectar al bus es (normalmente 128), lo cual viene dado por el hecho de que en el protocolo se definen 7 bits de “dirección de dispositivo”.Más sobre esto más adelante.
Protocolo de comunicación del bus I2C
Habiendo varios dispositivos conectados sobre el bus, es lógico que para establecer una comunicación a través de él se deba respetar un protocolo. Como ya se dijo, existen dispositivos maestros y dispositivos esclavos. Sólo los dispositivos maestros pueden iniciar una comunicación.
La condición inicial, de bus libre, es cuandoambas señales están en estado lógico alto. En este estado cualquier dispositivo puede hacer de maestro y ocuparlo, estableciendo una condición de inicio (start). Esta condición se presenta cuando un dispositivo maestro pone en estado bajo la línea de datos (SDA), pero dejando en alto la línea de reloj (SCL).
El primer byte que se transmite luego de la condición de inicio contiene siete bits quecomponen la dirección del dispositivo que se desea seleccionar, y un octavo bit que corresponde a la operación que se quiere realizar con él (lectura o escritura).
Si el dispositivo cuya dirección corresponde a la que se indica en los siete bits (A0-A6) está presente en el bus, éste contesta con un bit en bajo, ubicado inmediatamente luego del octavo bit que ha enviado el dispositivo maestro. Estebit de reconocimiento (ACK) indica al dispositivo maestro que el esclavo reconoce la solicitud y está en condiciones de comunicarse. Comienza el intercambio de información propiamente tal entre los dispositivos.

Si el bit de lectura/escritura (R/W) fue puesto en esta comunicación a nivel lógico bajo (escritura), el dispositivo maestro envía datos al esclavo. Esto se mantiene mientras continúerecibiendo señales de reconocimiento (una por cada 8 bits), y el contacto concluye cuando se hayan transmitido todos los datos.
Cuando el bit de lectura/escritura está en nivel lógico alto (lectura), el dispositivo maestro genera pulsos de reloj para que el esclavo envíe datos al maestro. Luego de cada byte recibido el dispositivo maestro, que en este caso recibe datos, es quién genera el pulsode reconocimiento.
Cuando la transmisión termina, el dispositivo maestro deja libre el bus generando una condición de parada, o stop
Si se desea seguir transmitiendo, el dispositivo maestro puede generar una nueva condición de inicio. Por ejemplo si se quiere ahora comunicarse con un dispositivo esclavo diferente o para alterar el estado del bit de lectura/escritura.
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