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I2C als Hausbus


Inhaltsverzeichnis

[bearbeiten] Infos

Infos allgemein zu Hausbus, I²C.

[bearbeiten] Verkabelung

[bearbeiten] offizielle Spezifikationen

Die beiden Leitungen dürfen eine maximale Kapazität von 400pF nicht übersteigen. Dies sind in der Praxis einige Meter.

[bearbeiten] eigene Erfahrungen

Wenn die Busgeschwindigkeit angepasst wird, sind große Strecken und umfangreiche Verzweigungen möglich. Ein 30-Meter-Bus funktioniert zum Beispiel noch mit rund 20kHz fast ohne Probleme.

[bearbeiten] Was passiert, wenn die Leitungen zu lang sind?

Vor einigen Jahren war ich als Servicetechniker bei einer Geräteinstallation im Einsatz, bei der die laut Datenblatt möglichen Längen bei weitem überschritten wurden. Ab 12m ging nix mehr. Der Grund war aber nicht der I²C-Bus, sondern die Spannungsversorgung der entfernten Geräte. Die Masseleitung war auch 12m lang, und der Stromverbrauch der Geräte hat den Massepegel soweit angehoben, dass der I²C-Bus nicht mehr funktioniert hat. Mit einer dickeren Masseleitung hat's sofort wieder funktioniert.

Dabei hab ich beobachtet, dass der I²C-Bus automatisch langsamer geworden ist, je länger das Kabel war. Das war nicht einprogrammiert, sondern hat sich von selbst ergeben. Wieweit das geht weiß ich nicht, aber es hat mich damals sehr erstaunt. Kann sein, dass das durch die Möglichkeit für Slaves den Takt auszubremsen kommt.

Die Kabel sind (bezüglich der gemeinsamen Masse) eine Kette über differentiell kleiner Widerstände parallel geschaltener differentiell kleiner Kondensatoren. Durch einen Pegel-Wechsel müssen all diese kleinen Kondensatoren über die Widerstände umgeladen werden. Folge ist eine deutlich kleinere Ausbreitungs-Geschwindigkeit des Signals und ein geringerer Spannungs-Anstieg an den Anschlüssen der Geräte. Zu der Kapazität der Kabel kommt vor allem noch die Kapazität der Geräte. Im I²C-Standard von Philips ist diese Kapazität auf 400pF limitiert. Im access.bus-Standard (welcher für Computer-Komponenten und Peripherie entwickelt wurde) ist diese Kapazität auf 1000pF beschränkt. Vgl. Ausbreitungsgeschwindigkeiten, Kapazitäten bei anderen Bus-Systemen wie USB, SATA, RS485

Philips hat Long Distance I²C vorgesehen. Dafür gibt es eigene Busexpander z.B. der P82B715, der unter anderem die zulässige Kapazität auf 3000pF erhöhen soll. Ich habe mal einen Link auf eine interessante Philips-Seite zu dem Thema angehängt.


Ich nehme an du meinst folgendes:

AN452 bzw. AN444

--Hans 17:39, 5. Feb 2006 (CET)

[bearbeiten] passende Sensoren / Module


[bearbeiten] Links

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