Bir mantık geçidi, bir mikro denetleyici içeren bir devreye ne olabilir?

Mikrodenetleyici içeren bir devreye mantık geçidinin kullanılıp kullanılmayacağını merak ediyorum. Mikrodenetleyici yerine analog bir mantık geçidi tercih edildiğinde ve analog mantık kapılarını kullanan bazı araçların neler olduğu var mı? mikroişlemci ve denetleyicilerin yaşı.

Bence 'ayrık' bir mantık kapısı demek istiyorsun.

Evet, harici bir kapı kullanmak isteyebileceğiniz nedenler var. Gerçek bir örnek alacağım: Bazı harici kutulara saat sinyalini kontrol eden bir mikrodenetleyicim var. Mikrodenetleyici tarafından belirlenen bir zamanda saati (birkaç MHz) açmalı ve 'runt' darbeleri beslememelidir. Etkinliği saat üreteciyle (bir flip-flop) senkronize ederek ve onu (bir 've' geçidi) kapatarak, spesifikasyonlar karşılanabilir. Sadece mikro ile yapmanın bir yolu yok.

Başka bir durumda, bir karşılaştırıcıdan gelen harici bir sinyal, mikro denetleyicideki bir zamanlayıcı tarafından etkinleştirilmelidir. Mikrodenetleyici çevre birimi bağlantı noktası pimini hassas bir şekilde (zaman içinde) değiştirme yeteneğine sahiptir, ancak bu pim durumu ile sinyalleri 've' yapma yeteneği yoktur.

Bazı durumlarda, mikro denetleyicilere, mikroçip parçalarında bu tür bir gereksinimi ('CLC' veya 'yapılandırılabilir mantık hücresi') ele almak için bazı yapılandırılabilir mantık takılmıştır, ancak mikro üreticinin her zaman olduğu uygulamalar olacaktır. uygulamayı beklemiyordu. Aslında, bazen gereksinimleri karşılamak için yeterli dış mantık elde etmek için tüm FPGA'yı yüz binlerce kapı ile mikroya bağlarız.

Dijital mantık kapıları ("analog mantık geçidi" anlamsızdır) hala mikrodenetleyicilerde kullanılmaktadır. Genellikle bunun nedeni, bellenimin çok yavaş olduğu bir mantık geçidi hızında bir şey yapılması gerektiğidir. Başka bir olasılık da mikro I / O yeteneklerini genişletmektir. Örneğin, bir veri yolunda birden fazla cihazınız varsa, veri yoluna veri yolundan veri yoluna sabitleyen harici mantığınız olacaktır. Tahkimin üstesinden gelmek için harici bir mantık da olabilir, çünkü bu genellikle veri yolu döngüleri veya veri yolu döngüsünün kesirlerinde gerçekleşmelidir.

Başka bir neden: geçiş yapmadığında ultra düşük akım tüketimi. Mikro kapalıyken basit girişe yanıt vermek veya işlem yapmak için uyanıp uyanmayacağınıza karar vermek için bunu kullanabilirsiniz.

Microchip, tasarımlarına, iki mikrodenetleyici ailesiyle ( PIC16 (L) F150 ve PIC10 (L) F32X) dört adet Konfigüre Edilebilir Mantık Hücresi içeren bir dizi "tutkal" mantığı eklemesi gerektiğini belirledi (CLC), tıpkı minyatür bir CPLD'ye benzer.

Sekiz farklı mantık fonksiyonu vardır:

• AND-OR
• OR-XOR
• AND
• S-R Latch
• D Flip-Flop with Set and Reset
• D Flip-Flop with Reset
• J-K Flip-Flop with Reset
• Transparent Latch with Set and Reset

Örneğin, burada bir JK flip-flop var:

Bir CLC'ye sahip olan PIC10 söz konusu olduğunda, bu miktar 40ȼ'nin altında olan altı pimli bir cihaz için oldukça şaşırtıcıdır. Bu fiyata, birkaç ayrı mantık yongaları eklemek zorunda kalmadan maliyet ve yerden tasarruf sağlar.

Bir yandan, "ayrık" mantık aksi takdirde bir mikrodenetleyici tarafından yapılabilecek daha hızlı ve daha güvenilir işlemler gerçekleştirebilir. Ve bazen daha da önemli olan mantık kapıları eşzamanlı olarak çalışabilirken, bir uC doğal olarak ardışıktır.

Ayrıca, kalabalık bir kartınız varsa, bu işlemleri harici olarak gerçekleştirebiliyorsanız mikroişlemciye G / Ç pimlerini kaydedebilirsiniz.

Uygulamalar listesine eklemek için, giriş sinyalleri ile doğrudan mikrodenetleyicide işleyebileceğinizden daha hızlı işlem yaparken de yararlıdırlar. Örneğin, şu anda üzerinde çalıştığım bir tahtada , bir direnç ve kapasitörlü bir faz dedektörü - sadece bir XOR kapısı - MCU'nun örneklemek yerine ADC'yi kullanarak iki sinyalin göreli fazını okumasına izin veriyor tüm yüksek hız sinyali.

Herkes burada op-amp'leri görmezden geldi; analog mantığın modern uP / mikro denetleyici devrelerinde bile birçok işlevi vardır. Mikrolar arasındaki uzun teller aracılığıyla tescilli sinyaller sadece bir uygulama olacaktır. Şahsen ben op-amp ve gizli mantık anlayış eksikliği nedeniyle yüksek nitelikli Mühendisler tarafından kötü tasarımları sıralamak zorunda her zaman güvenlik ve diğer elektronik üzerinde çalışıyorum.

Ayrıca, güvenlik mantığı için, yazılımın tüm karmaşıklığını kritik yoldan uzak tutmak için kullanılır. Bu lazer kesici kartında , örneğin lazeri kapatmak için.