Der I2C-Bus ist ein Medium, das in den 80er Jahren zur Kommunikation zwischen Chips in der Unterhaltungselektronik entwickelt wurde. Seine Einfachheit und Robustheit hat ihn neben seiner lizenzgebührfreien, offenen Spezifikation bis heute zu einem beliebten Übertragungsmedium in allen Bereichen der Elektronik gemacht, wo es auf niedrige Kosten und einfache Implementierung anstelle hoher Datenraten ankommt.
In seiner Ur-Form wurde er als reiner Master-Slave-Bus realisiert, bei dem ein Controller als Master mit einer Reihe von Geräten (Slaves) kommuniziert. Die Architekturen der Slaves konnten dabei als einfache State-Machines ausgeführt werden. Dadurch konnten auch Taktzeiten beliebig verlängert werden.
Die Adressierung eines Slaves erfolgt immer durch den Master. Er sendet als erstes Byte eines Zugriffszyklus die Adresse des anzusprechenden Slaves. Jeder Slave vergleicht die Bitfolge des ersten Bytes mit seiner internen Device-Adresse und signalisiert durch Senden einer '0' an neunter Bit-Position dem Master seine Anwesenheit und Kommunikationsbereitschaft. Die exakte Anzahl und Inhalt der darauf folgenden Adress/Datenzyklen sind abhängig vom Typ des angesprochenen Slave-Devices und müssen dem Master bekannt sein.
Mittlerweile existieren verschiedenste Erweiterungen und Verfeinerungen des I2C Bus-Systems, um ihn stabiler bzw. breiter einsetzbar zu machen. Dazu zählen Multi-Master-fähigkeit, Bus-Clear, 10bit-Adressierung, Bus-timeout, Clock-streching und sogar Transfer-requests per separatem Signal. Dazu kommen Erweiterungen auf rein elektrischer Ebene wie Anpassungen bei Pegelhub, Geschwindigkeit sowie aktivem Pull-Up Bausteinen.
Eingesetzt wird I2C heutzutage in nahezu jedem elektrischen Gerät von weisser Ware über Computer und Automobil bis hin zum Smart Home.
In modernen Notebooks findet man mehrere Instanzen von I2C Bussen
- Als SMBus mit einer Taktfrequenz von 100kHz zum Auslesen von DRAM-Timing Werten aus EEPROMs, die auf den Speicherriegeln sitzen und zur Kommunikation mit den Notebookbatterien, die darüber dem Betriebssystem ihren Ladezustand mitteilen.
- Als SVID-Bus mit einer Taktfrequenz von 25MHz zur Kommunikation zwischen Prozessor und dem Regler für die Prozessorspannung, über die der Prozessor abhängig von seiner aktuellen Auslastung und Betriebszustand Spannungen zwischen ca. 0,5V und 1,5V anfordert.
- Als DDC-Busse mit Geschwindigkeiten von ca 10kHz Taktfrequenz, die separat an jeder HDMI, DVI und VGA-Schnittstelle zur Verfügung stehen und dazu benutzt werden, angeschlossene Monitore sowie deren Fähigkeiten hinsichtlich Auflösung und Frequenz zu erkennen. Diese Werte stellen die Monitore wiederum in einem EEPROM vom Typ 24C02 zur Verfügung.
- Als Standard-I2C-Bus mit einer Taktfrequenz von 400kHz, um mit eingebetteten Mikrocontrollern zu kommunizieren, um Spezialfunktionen wie farbige Gehäuse-LEDs oder Watchdogs zu bedienen.
Unten abgebildeter Signalverlauf zeigt die Kommunikation eines I2C-Masters mit einem EEPROM Typ 24C32 an Adresse A0,A1, aus dessen internen Adressen N und E die Offsetwerte des Caches relativ zu den Listingkoordinaten gelesen werden.
So errechnet ihr die Koordinaten zum Final:
N48° 44.800 + (Wert in Adresse N)
E012° 39.400 - (Wert in Adresse E)
Deine Lösung für die Koordinaten dieses Rätsels kannst du auf geochecker.com überprüfen. GeoChecker.com.