Raspberry Pi : Utilisation des périphériques externes

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En vous appuyant sur des capteurs de température, vous allez comprendre le protocole I²C (inter-integrated circuit). Ce protocole est très utilisé pour faire communiquer des composants électroniques entre eux.
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Transcription

Dans cette vidéo je vais vous parler de la liaison I2C qui était développée au début des années 80 et qui est faite exclusivement pour faire communiquer des composants électroniques qui sont à proximité les uns des autres, soit sur une même carte, où soit sur une carte qui est distante, mais avec une très faible distance, dirais-je, donc, avec un fond de panier qui est vraiment à sa portée. Le principe est le suivant : il peut être multi-maître, multi-esclave. Donc, nous avons deux lignes, une pour l'horloge SCL, et une pour les données SDA. Il faut absolument que les niveaux de tension soient les mêmes. Dans notre cas, ce sera du 3,3 volts. Les caractéristiques de base, donc, deux lignes uniquement, SDA, SCL plus une référence avec une masse, une adresse unique pour chaque périphérique, qui soit maître ou esclave. Pour le Bus multi-maître, il y a un principe de détection de collision et d'arbitrage, qui se fait automatiquement, ou on vient simplement vous dire qu'il y a eu un problème. Le Bus, donc, est un bus série de 8 bits bidirectionnel avec une vitesse standard de 100 kilobits par seconde et pouvant monter jusqu'à un mégabit. Le filtrage est intégré à tous les composants, et la seule limite au nom de composant sur ce Bus, c'est leur capacité. Il faut que la somme de toutes les capacités des composants constituant le Bus fassent 400 picofarads au maximum. Pour l’électronique, en fait, vous avez besoin de résistance de Pull up. Pourquoi ? Puisque, en fait, dans le protocole ICC, pour éviter les conflits, notamment les courts-circuits, nous avons besoin, lorsque nous voulons mettre un « 1 » sous la ligne, de pouvoir commander en fait le transistor du capteur, par exemple, qui est à l'intérieur, et dans ce cas-là on vient forcer la ligne à zéro. Et quand on relâche, qu'on a pu [inaudible], en fait, elle revient automatiquement dans ce qu'on appelle le « zéro dominant » et le « un récessif ». Dans le cas de notre Capteur de température MCP9808 de chez Microchip, voilà comment nous allons effectuer notre câblage. Par défaut, donc, nous allons câbler toutes les broches SDA et SL. Si on a communiqué, ce ne sera pas possible. Il en va de même pour les alimentations. Et puis, si vous désirez utiliser la broche Alerte c'est pareil, elle est en collecteur ouvert, donc vous devrez y mettre une résistance de Pull up. Concernant la résistance de Pull up, en général, dans notre montage elles sont intégrées du côté Raspberry, et elles sont intégrées du côté de la platine où se trouve, donc, notre MCP9808. Comment sont affectées les adresses ? En fait, c'est très simple, à chaque fois que vous avez un potentiel zéro sur une des broches à zéro, à un, à deux, ça nous donne une adresse physique. Ici tout est relié à zéro, si bien, vous pouvez les laisser à rouler, notamment là vous avez des résistances de Pull down qui force l'état à zéro par défaut. Donc, vous n'avez que les potentiels VDD vraiment à câbler, si vous voulez que ça fonctionne correctement. C'est un effort supplémentaire qui était fait de la part de Microchip pour éviter à avoir des pistes supplémentaires pour relier en fait les adresses à la masse. Que peut-on faire justement avec trois adresses qui vont d'A0 à A2 physiquement ? Nous pouvons, et jusqu'à huit capteurs de température sur le même Bus. Alors, le principe du protocole est celui-ci, vous avez la SDL et puis vous avez en fait une première adresse qui est fixée, enfin, le premier quarté et le deuxième quarté qui est libre, qui correspond en fait à A2, à A1 et A0 qui sont fixés par la connectique. Et ici, vous mettrez un « 1 » ou un « zéro», si vous voulez les lire ou écrire. Après, il faut attendre une réponse de l'esclave. Ça, c'est le début de la requête de la Raspberry. Ici vous allez me dire, il y a peut-être un problème au niveau du chronogramme, mais en fait, vous allez voir [inaudible], parce qu'il y a plusieurs possibilités, et il a bien fallu en choisir une, mais il n'y a aucun problème. Sur la deuxième partie, en fait, le maître veut écrie une donnée vers l'esclave pour lui dire : « Mais écoute, tu vas te configurer de cette façon-là », puisqu'en fait ce composant est totalement configurable. Dans ce cas-là vous allez y mettre l'adresse complète avec à zéro, à un et à deux que vous aurez choisi, et vous y mettrez un « write » derrière. Après, il faut attendre un « aknowledge » de la part, cette fois-si, de l'esclave. Donc, on met MCP9808, c'est parce que c'est une esclave par rapport au maître. Vous envoyez, par exemple, la tram de configuration qui est décrit dans datasheet, et puis, après vous pourrez écrire dans le registre qui correspond à cette adresse à la configuration et la configuration que vous désirez. Dans une troisième partie on veut que le maître puisse lire la donnée depuis l'esclave, ici, la température des composants, par exemple, il va y mettre « un write » ici, après avoir mis l'adresse de l'Esclave qui correspond à notre MCP, avec, par exemple, toujours l'octet de configuration, et après il va pouvoir venir lire en fait l'adresse sur 16 bits en attendant que chaque paquet de 8 bits, donc, à chaque octet reçu, en mettant en fait un accusé de réception de la part de l'esclave.

Raspberry Pi : Utilisation des périphériques externes

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Date de parution :24 mars 2016

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