Rozszerzenie możliwości wejściowych mikrokontrolera za pomocą logiki trójstanowej

6_7_got

Podczas projektowania obwodów z mikrokontrolerami o małej liczbie pinów potrzebujesz czasami tylko jednego lub dwóch dodatkowych cyfrowych pinów wejściowych, niż masz do dyspozycji.
Na szczęście wiele wejść cyfrowych takich mikrokontrolerów posiada również funkcje podwójne pełniące role analogowych konwerterów wejściowych o niskiej rozdzielczości.
Ta zdolność analogowa zapewnia łatwy sposób zwiększenia liczby stanów logicznych, które mikrokontroler może odczytać na pinach wejściowych, zwłaszcza ze względnie statycznymi stanami, takimi jak pozycje przełączników panelu i zworek używanych do konfiguracji obwodu.
Aby to zrobić, wystarczy, zamiast logiki binarnej, korzystać z logiki trójstanowej.
Logika binarna potrzebuje trzech pinów wejściowych do wykrywania do 8 zakodowanych stanów, od [000]2 (zapis dwójkowy) do [111]2 (zapis dwójkowy) (0…(23 – 1 – 2 do potęgi 3).
Potrójna logika pozwala, wykorzystując tylko dwa wyjścia, rozróżnić dziewięć stanów od
[00]3 (zapis trójkowy) do [22]3 (0…32 – 1 – 3 do potęgi 2). Na schemacie pokazanym na rysunku 1, logika trójskładnikowa jest realizowana za pomocą dwóch z czterech dostępnych wejść analogowych spośród konfigurowalnych pinów I/O mikrokontrolera PIC12F675.
Przełączniki są typu jednobiegunowego z podwójnym wyjściem (SPDT – single-pole double-throw) z położeniem środkowym wyłączonym i prostymi dzielnikami napięcia, przedstawiającymi piny wejściowe z 0, 2.5 lub 5V w zależności od położenia przełącznika.
Rozszerzenie możliwości wejściowych mikrokontrolera za pomocą oprogramowania logiki trójstanowej w mikrokontrolerze odczytuje i interpretuje te napięcia, jako wartości potrójne 0, 1 i 2.
Kombinacja wartości z dwóch wejść, pozwala na uzyskanie dziewięciu stanów dla konfiguracji, takich jak prędkość transmisji (patrz tabela).
Tabela 1Technika ta może być również używana z tylko jednym takim przełącznikiem i wejściem panelu, służącym na przykład w sterowniku silnika, jako regulator „Do przodu” – „Stop” – „Powrót”.
Podobnie trzy przełączniki i piny wejściowe mogą wykryć 27 stanów zamiast czterech pinów dla 16 stanów w logice binarnej.
Dzięki logice trójstanowej można zwiększyć liczbę stanów wejściowych, które mikrokontroler może wykryć, jednocześnie zmniejszając liczbę wymaganych pinów wejściowych.
Wykorzystanie funkcji wejściowej przetwornika analogowego kompaktowych mikrokontrolerów do odczytania kodowania logicznego trójstanowego pozwala dwóm pinom wykryć aż dziewięć stanów konfiguracji.
Autor: Dev Gualtieri

pełny materiał w pliku pdf

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.