I2C主模式仿真器

該仿真器允許通過PC向I2C總線發(fā)送數(shù)據(jù)或從I2C總線接收數(shù)據(jù)，從而與I2C設(shè)備進(jìn)行通信。

硬件部件：

• Microchip Technology ATMEGA16A-PU×    1個        
• 意法半導(dǎo)體LD1117AV33×    1個        
• 德州儀器LM2596T-5.0×    1個        
• 安森美半導(dǎo)體2N7000×    2個        
• 瑞薩2SC945×    5        
• KEMET電子公司EC2-5NU DPDT繼電器×    3        

I2C是一種流行的數(shù)據(jù)總線，用于與板間外設(shè)進(jìn)行通信。如今，基于I2C的芯片和模塊可廣泛用于許多類別，包括數(shù)據(jù)存儲，ADC / DAC，I / O擴(kuò)展器，傳感器等。

I2C主模式仿真器通過向I2C總線發(fā)送數(shù)據(jù)或從I2C總線接收數(shù)據(jù)來與I2C設(shè)備進(jìn)行通信。要發(fā)出I2C命令，仿真器應(yīng)通過USB端口連接到PC。初始化仿真器后，PC可以直接控制I2C從芯片/模塊。

成品原型的正視圖

該仿真器基于ATmega16A MCU。USB通信通道是使用V-USB固件開發(fā)的。

為了簡化組裝，此仿真器的PCB設(shè)計在單側(cè)板上。PCB的尺寸為96.77mm×110.73mm。本項目中使用的所有零件均為通孔型，通?？捎?。

完成的原型的后視圖

該仿真器需要外部電源，建議的電源電壓在12V至15V之間。

控制軟件和命令

仿真器的控制軟件是使用libusb開發(fā)的，并且僅在Linux操作系統(tǒng)上進(jìn)行過測試。當(dāng)前的固件和控制軟件支持100kHz，250kHz和400kHz時鐘速率的I2C仿真。
以下命令可用于I2C測試終端：
•    init-以給定的時鐘速率初始化I2C總線。
•    開始-發(fā)行啟動條件，I2C總線。
•    停止-向I2C總線發(fā)出STOP條件。
•    寫-將給定的字節(jié)值寫入I2C總線。
•    write- address-使用讀/寫標(biāo)志設(shè)置從站地址。
•    讀取-讀取從從設(shè)備接收到的數(shù)據(jù)字節(jié)。
•    輸出電壓-將輸出電壓設(shè)置為5V或3.3V的命令。
•    重置-重置仿真器和I2C總線。
•    退出-從終端應(yīng)用程序退出。
•    help-顯示幫助屏幕。

以上所有命令均在GitHub存儲庫的項目文檔中進(jìn)行了說明。

I2C測試終端具有一個自動完成的命令提示符。若要使用此選項，請在命令提示符下按兩次TAB鍵。

在啟動終端控制應(yīng)用程序之前，I2C仿真器設(shè)備必須連接到PC并需要加電。

仿真器測試設(shè)置

下圖說明了測試I2C終端的簡單布局。在這種布局中，I2C端子連接到24LC01串行EEPROM IC。

連接到24LC01 EEPROM。