Esiste una guida ai pin I2C definitiva là fuori? Non cerco uno "STANDARD"

EDIT: questo è stato ripetuto più volte, quindi mettendolo in cima: Sì, è ben noto che non esiste uno "standard" per i connettori tra dispositivi I2C, ma sicuramente questa comunità può formulare un elenco di punti "guida" per rendere tali interconnessioni, basate sul comportamento del segnale, sulla riduzione al minimo del rumore e sulla mitigazione del rischio a causa di connessioni errate.

NXP ha definito lo standard I2C senza specificare un pin-out per i connettori I2C, è la mia comprensione. L'unica guida di NXP sembra essere una menzione del posizionamento di un Ground e / o Vss tra SDA e SCL se Vss / Gnd sono trasportati attraverso l'interconnessione.

Gli acquisti di vari moduli I2C mi hanno lasciato con una varietà di pin-out I2C e un po 'di un compito per tenere traccia dei vari piccoli spessori di commutazione del cavo a nastro che ho dovuto fare per loro.

per esempio

• Modulo OLED mono: SCL, SDA, GND, 5V (ovviamente non ideale, poiché orologio e dati sono uno accanto all'altro.
• Sensor Shield per Arduino: SDA, SCL, GND, 5V (di nuovo non ideale, più switch SCL / SDA)
• Modulo LCD a colori: SCL, GND, 5V, SDA (Yay!)
• Ripetitore I2C senza nome: SCL, 5V, GND, SDA (ahi, hanno scambiato i pin di alimentazione! Quasi lasciano uscire il fumo magico.)

Quindi la mia domanda è questa :
esiste una linea guida definitiva / autorevole da utilizzare per la sequenza di pin-out del connettore I2C a 4 pin, in cui sia Vss che GND devono essere trasportati da host a dispositivo?

In caso contrario, esiste qualche directory, per quanto incompleta, di moduli / dispositivi I2C che elenca il pin-out adottato da ciascuno?

Chiarimento: cercare linee guida come "avvicinare Vss a SCL perché ..." piuttosto che uno standard definito che chiaramente non esiste.

Di recente ho lanciato il mio per quanto riguarda i connettori I2C. Il connettore in sé non è molto importante, in questo momento sto solo usando un header da 100mil pitch (di solito femmina a bordo quindi non è così difficile quando non è collegato), ma qualsiasi connettore a 4 pin lo farà. Inoltre, sto usando il P82B715da TI come extender del bus I2C. Ciò risolve i problemi di capacità associati all'esecuzione di lunghi drop I2C fuori bordo, ai quali, come si è detto, l'I2C inizialmente non era destinato. Ho provato molte combinazioni diverse, come negli esempi che hai dato e non ho notato alcuna differenza nelle prestazioni. Credo che questo perché I2C sia relativamente lento, l'interferenza tra SDA e SCL non è un grosso problema. Fondamentalmente i tempi di salita delle tensioni (quando si verificano interferenze) sul bus sono molto più piccoli di una lunghezza di bit. Quindi, potrebbe non essere quello che vuoi sentire, ma offre più opzioni. Personalmente sono andato con [VCC, SDA, GND, SCL] per essere instradato facilmente verso / da questo chip ed essere immune da un mix VCC / GND quando collegato all'indietro.

Quando è stato istituito per la prima volta, il bus I2C (Inter-Integrated Circuit) era progettato solo per collegare i chip su un singolo assieme PCB. Non è mai stato progettato per essere utilizzato su cavi per collegare più schede tra loro, pertanto non sono stati definiti connettori a tale scopo.

Le uniche interfacce esterne "standard" basate su I2C di cui sono a conoscenza sono il ACCESS.bus di breve durata per il collegamento dei dispositivi dell'interfaccia utente ai computer e il canale dati display VESA utilizzato per recuperare informazioni sul monitor tramite connettori VGA, DVI e HDMI.

Nessun pin-out standard, nessun connettore standard. Lo standard I2C non è molto adatto a questo genere di cose. È specificato a livello di bus, non a livello di dispositivo. Ad esempio, quando desideri collegare un dispositivo I2C, sai dallo standard se i pullup sono sull'host o sul dispositivo ?? No. Un sacco di altre cose che non conosci, come ad esempio dove sono le tue capacità dei cavi, cosa deve essere Vcc ....

In effetti, ci sono anche dispositivi I2C che necessitano di linee extra per gli interrupt e altri semplici I / O digitali. Come aggiungerli allo standard, se non riesci ad ottenere un accordo su quanti pin hai bisogno.

In conclusione, se stai cercando portabilità e stabilità nelle tue interconnessioni, I2C e SPI non sono dove devi cercare.

Molte persone usano una sorta di connettore per trasportare segnali I²C e alimentazione tra due PCB. Per esempio,

• il 10 pin UEXT a porta I²C e +3,3 V di potenza (e SPI);
• il 10 pin iPack a porta I²C e +5 V di potenza;
• il 4 pin Molex SEMCONN ACCESS.bus a porta I²C e +5 V di potenza;
• alcune persone usano i connettori 8p8c e il cavo CAT5 normalmente utilizzati per lo strato fisico Ethernet per trasportare segnali I²C con codifica differenziale e alimentazione +12 V ( invio affidabile I2C su cavi Cat5 ) o segnali I²C single-ended potenziati e alimentazione +12 V ( il "Pond Electronics Bus" );
• tutti i connettori e i cavi HDMI e DVI e VGA trasportano dati DDC2 su I²C;
• alcuni altri connettori che portano I²C sono elencati in "Connettori e cavi bus I2C"

Alcuni consigli generali per trasportare segnali I²C su lunghe distanze:

• "Nota applicativa NXP AN11075: trasmissione dei segnali del bus I2C su cavi a doppino intrecciato con PCA9605"
• Joshua Vasquez. "Fare il salto di qualità: un'introduzione all'I2C su fili lunghi"
• "I2C Bus Connectors & Cables" elenca molti suggerimenti generali per evitare la diafonia (con una traccia dell'oscilloscopio che mostra l'accoppiamento del segnale SDA su SCL e che causa problemi), riducendo il rumore esterno, ecc.

ps: vedo che Wikipedia: I²C Circuit interconnession ha collegato a questa domanda.

Sebbene non ci sia piedinatura o connettore I²C standard, ci sono alcuni posti in cui viene utilizzata I²C standardizzati. Alcuni che vengono in mente sono moduli di memoria (DIMM, SO-DIMM), connettori video ( DDC in DVI , VGA ) e SM-Bus (sì, la loro pagina web sembra qualcosa che un bambino ha realizzato a metà degli anni '90). In particolare, il connettore del bus SM è codificato e contiene solo I²C e alimentazione, ma SM-Bus pone ulteriori restrizioni, quindi tecnicamente non tutti i dispositivi I²C devono essere collegati a un vero SM-Bus. Ci sono anche altre prese proprietarie, come i sensori Lego NXT.

Non esiste uno standard

Non esiste una pratica comune.

Per quanto riguarda le questioni per decidere cosa fare:

1. Tieni i segnali su una scheda come se fossero stati pensati per essere in primo luogo. Le linee IIC hanno un'impedenza abbastanza elevata, sono single-ended e sono quindi sensibili al rumore e non terminano bene le linee di trasmissione. IIC semplicemente non è pensato per andare fuori bordo.

2. Se stai andando fuori bordo comunque, mantieni l'autobus corto. Qualche pollice è probabilmente OK. Un metro o più chiede davvero problemi.

3. Tenere lontano dalle linee di bordo fonti di rumore. Non avvolgerli attorno ad un motore, per esempio, o nemmeno provare ad avvicinarti a uno di essi.

4. Utilizzare un connettore che non può essere collegato all'indietro. Se qualcuno può collegarlo all'indietro, qualcuno lo farà.

5. Il cavo a nastro è probabilmente il più semplice da usare. Sono necessari almeno tre fili, SCL, SDA e terra. Aggiungere potenza è probabilmente una buona idea. In ogni caso, assicurarsi che il filo di terra sia compreso tra SCL e SDA per evitare la diafonia. Il cavo di alimentazione non dovrebbe essere rumoroso, quindi attaccalo da un lato, non importa quale.

6. Dopo aver fatto casino con i connettori e aver inseguito potenziali problemi, renditi conto che il punto 1 era in realtà l'unico che dovevi conoscere.

Come al solito per qualsiasi post che chiede perché qualcosa è [nt] standardizzato:

da XKCD