Що може використовувати логічний затвор для ланцюга, що містить мікроконтролер

Мені цікаво, чи буде корисний логічний затвор для схеми, яка містить мікроконтроллер. Є випадки, коли аналоговий логічний ворота надається перевагу мікроконтролеру та які з гаджетів використовують аналогові логічні ворота в вік мікропроцесорів та контролерів.

Я думаю, ви маєте на увазі "дискретні" логічні ворота.

Так, є причини, з яких ви можете скористатися зовнішніми воротами. Я візьму фактичний приклад: у мене є мікроконтролер, який керує тактовим сигналом до деяких зовнішніх коробок. Він повинен увімкнути тактову частоту (кілька МГц) за час, визначений мікроконтролером, і не повинен подавати жодних імпульсів «іржі». Синхронізувавши включення з генератором тактових годин (триггер) та піднявши його (ворота 'та'), технічні характеристики можуть бути виконані. Немає способу зробити це лише мікрофоном.

В іншому випадку зовнішній сигнал від компаратора повинен бути включений таймером в мікроконтролері. Периферійний пристрій мікроконтролера має можливість точно (вчасно) перемикати його штифт порту, але не має можливості сигналу 'і' з цим станом штифта.

У деяких випадках мікроконтролери оснащуються певною настроюваною логікою для забезпечення такого виду вимог (наприклад, "CLC" або "керована логічна комірка") на компонентах Microchip, наприклад), але завжди знайдуться додатки, де мікровиробник не передбачав заявки. Насправді, іноді ми підв'язуємо цілий FPGA із сотнями тисяч воріт до мікрофона, щоб отримати достатню зовнішню логіку для задоволення вимог.

Цифрові логічні ворота ("аналогові логічні ворота" не мають сенсу) все ще іноді використовуються з мікроконтролерами. Зазвичай причина полягає в тому, що щось потрібно робити на швидкості логічного ворота, для якого прошивка занадто повільна. Ще одна можливість - це розширення можливостей вводу / виводу мікрофона. Наприклад, якщо на шині у вас є кілька пристроїв, ви, ймовірно, матимете зовнішню логіку, яка фіксує дані на шину і з неї. Для арбітражу може також існувати зовнішня логіка, оскільки це часто трапляється зі швидкістю циклів шин або фракцій шинного циклу.

Ще одна причина: наднизький витрата струму при невключенні. Ви можете використовувати це для відповіді на простий ввід, коли мікроелектрон вимкнено, або вирішити, чи потрібно його будити, щоб виконати обробку.

Microchip визначив, що достатньо дизайнерів потрібно додати певну периферійну логіку "клею" до своїх конструкцій, щоб вони вийшли з двома сімействами мікроконтролерів - PIC16 (L) F150 та PIC10 (L) F32X - які включають до чотирьох конфігуруваних логічних комірок (CLC), як мініатюрна CPLD.

Доступно вісім різних логічних функцій:

• 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

Наприклад, ось JK триггер:

У випадку з PIC10 (який має один CLC), це надзвичайно дивовижно для шестиконтактного пристрою, який коштує менше 40 ȼ. При цій ціні збільшується вартість та економія місця через необхідність включення декількох окремих логічних мікросхем.

З одного боку, "дискретна" логіка може виконувати більш швидкі та надійні операції, які в іншому випадку могли б робити мікроконтролери. І, що іноді навіть важливіше, логічні ворота можуть працювати одночасно, тоді як uC є по суті послідовним.

Крім того, якщо у вас переповнена плата, ви можете зберегти штифти вводу / виводу на мікроконтролері, якщо такі операції можна виконувати зовні.

Щоб додати до списку програм, вони також корисні при роботі з вхідними сигналами швидше, ніж ви могли обробити безпосередньо в мікроконтролері. Наприклад, на платі, над якою я працюю на даний момент, фазовий детектор - просто затвор XOR - з резистором і конденсатором дозволяє MCU зчитувати відносну фазу двох сигналів за допомогою свого АЦП, замість того, щоб робити вибірку весь сигнал високої швидкості.

Тут всі ігнорували оп-ампери; Аналогова логіка має багато функцій навіть у сучасних схемах UP / мікроконтролера. Власні сигнали через довгі дроти між мікросередовищами були б лише одним додатком. Особисто я працюю над безпекою та іншою електронікою весь час, коли мені доводиться розбирати погані конструкції висококваліфікованими інженерами через їх нерозуміння операційних підсилювачів та стриману логіку.

Вони також використовуються для логіки безпеки, щоб уберегти всю складність програмного забезпечення від критичного шляху. Наприклад, у цій дошці лазерного різака відключити лазер.