ลอจิกเกทสามารถใช้กับวงจรที่มีตัวควบคุมแบบไมโคร

ฉันสงสัยว่าตรรกะประตูจะใช้กับวงจรที่มีตัวควบคุมขนาดเล็กหรือไม่มีกรณีที่ต้องการตรรกะตรรกะประตูมากกว่าตัวควบคุมไมโครและสิ่งที่เป็นแกดเจ็ตบางส่วนที่ใช้ประตูตรรกะแบบอะนาล็อกใน อายุของไมโครโปรเซสเซอร์และตัวควบคุม

ฉันคิดว่าคุณหมายถึงประตูตรรกะ 'ไม่ต่อเนื่อง'

ใช่มีเหตุผลที่คุณอาจต้องการใช้เกตภายนอก ฉันจะยกตัวอย่างจริง: ฉันมีไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ควบคุมสัญญาณนาฬิกาไปยังกล่องภายนอกบางกล่อง จะต้องเปิดนาฬิกา (หลาย MHz) ในเวลาที่กำหนดโดยไมโครคอนโทรลเลอร์และจะต้องไม่ส่งเสียง 'runt' พัลส์ใด ๆ ด้วยการเปิดใช้งานการซิงโครไนซ์กับตัวสร้างสัญญาณนาฬิกา (ฟลิปฟล็อป) และการเกตมัน (ประตู 'และ') ข้อมูลจำเพาะสามารถทำได้ ไม่มีทางที่จะทำได้ด้วยเพียงไมโคร

ในอีกกรณีหนึ่งสัญญาณภายนอกจากตัวเปรียบเทียบควรเปิดใช้งานโดยตัวจับเวลาในไมโครคอนโทรลเลอร์ อุปกรณ์ต่อพ่วงไมโครคอนโทรลเลอร์มีความสามารถในการสลับพินพอร์ตได้อย่างแม่นยำ (ในเวลา) แต่ไม่มีความสามารถในการ 'และ' สัญญาณด้วยสถานะพินนั้น

ในบางกรณีไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รับการติดตั้งด้วยตรรกะบางอย่างที่สามารถกำหนดค่าได้เพื่อดูแลความต้องการประเภทนี้ (เช่น 'CLC' หรือ 'เซลล์ตรรกะที่กำหนดค่าได้') ในส่วนของ Microchip เป็นต้น แต่จะมีแอปพลิเคชันที่ผู้ผลิตไมโคร ไม่ได้คาดหวังแอปพลิเคชัน ในความเป็นจริงบางครั้งเราผูก FPGA ทั้งหมดกับประตูนับแสนสู่ไมโครเพื่อรับตรรกะภายนอกเพียงพอเพื่อตอบสนองความต้องการ

ประตูลอจิกแบบดิจิตอล ("ประตูลอจิกแบบลอจิก" ไม่สมเหตุสมผล) บางครั้งยังคงใช้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยทั่วไปเหตุผลคือสิ่งที่ต้องทำที่ความเร็วของประตูตรรกะที่เฟิร์มแวร์ช้าเกินไป ความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งคือการขยายขีดความสามารถของ I / O ของไมโคร ตัวอย่างเช่นหากคุณมีอุปกรณ์หลายอย่างบนรถบัสคุณอาจมีตรรกะภายนอกที่เชื่อมโยงข้อมูลเข้าและออกจากรถบัส อาจมีตรรกะภายนอกที่จะจัดการกับอนุญาโตตุลาการเนื่องจากสิ่งนี้มักจะเกิดขึ้นที่ความเร็วรอบรถบัสหรือเศษส่วนของรอบรถบัส

เหตุผลอื่น: ปริมาณการใช้กระแสต่ำมากเมื่อไม่สลับ คุณสามารถใช้สิ่งนี้เพื่อตอบสนองต่อการป้อนข้อมูลอย่างง่าย ๆ เมื่อไมโครถูกปิดหรือตัดสินใจว่าจะปลุกมันเพื่อประมวลผลหรือไม่

Microchip ได้พิจารณาแล้วว่าผู้ออกแบบจำเป็นต้องเพิ่มตรรกะ "กาว" ต่อพ่วงลงในการออกแบบที่พวกเขาออกมาพร้อมกับตระกูลไมโครคอนโทรลเลอร์สองตัวคือPIC16 (L) F150และPIC10 (L) F32Xซึ่งรวมถึงเซลล์ตรรกะที่กำหนดค่าได้ถึงสี่ตัว(CLC) คล้ายกับ CPLD ขนาดเล็ก

มีฟังก์ชันลอจิกที่แตกต่างกันแปดแบบ:

• 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

ตัวอย่างเช่นนี่คือ JK flip-flop:

ในกรณีของ PIC10 (ซึ่งมี CLC หนึ่งอัน) มันค่อนข้างน่าอัศจรรย์สำหรับอุปกรณ์หกพินที่มีราคาต่ำกว่า40ȼในปริมาณ ในราคานั้นค่าใช้จ่ายและการประหยัดพื้นที่โดยไม่จำเป็นต้องรวมชิปตรรกะแยกต่างหากหลายตัวเข้าด้วยกัน

ในมือข้างหนึ่งตรรกะ "ไม่ต่อเนื่อง" สามารถดำเนินการได้เร็วขึ้นและน่าเชื่อถือมากขึ้นซึ่งสามารถทำได้โดยไมโครคอนโทรลเลอร์ และซึ่งบางครั้งก็มีความสำคัญมากกว่านั้นประตูตรรกะสามารถทำงานพร้อมกันได้ในขณะที่ uC นั้นเป็นลำดับโดยเนื้อแท้

นอกจากนี้หากคุณมีบอร์ดที่แออัดคุณสามารถบันทึกหมุด I / O บนไมโครคอนโทรลเลอร์ได้หากคุณสามารถดำเนินการดังกล่าวจากภายนอกได้

เพื่อเพิ่มในรายการแอปพลิเคชันพวกเขายังมีประโยชน์เมื่อต้องจัดการกับสัญญาณอินพุตเร็วกว่าที่คุณสามารถประมวลผลได้โดยตรงในไมโครคอนโทรลเลอร์ ตัวอย่างเช่นบนกระดานที่ฉันกำลังทำงานอยู่ในขณะนี้เครื่องตรวจจับเฟส - เพียงแค่ประตู XOR - พร้อมตัวต้านทานและตัวเก็บประจุช่วยให้ MCU อ่านเฟสสัมพัทธ์ของสัญญาณสองสัญญาณโดยใช้ ADC แทนที่จะต้องลอง สัญญาณความเร็วสูงทั้งหมด

ทุกคนไม่สนใจ op-amps ที่นี่; อะนาล็อกลอจิกมีฟังก์ชั่นมากมายแม้ในวงจรควบคุม uP / micro สมัยใหม่ สัญญาณกรรมสิทธิ์ผ่านสายยาวระหว่างไมโครจะเป็นเพียงแอปพลิเคชั่นเดียว ส่วนตัวฉันทำงานด้านความปลอดภัยและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ตลอดเวลาที่ฉันต้องแยกแยะการออกแบบที่ไม่ดีโดยวิศวกรที่มีคุณภาพสูงเพราะพวกเขาขาดความเข้าใจใน op-amps และตรรกะที่รอบคอบ

พวกเขายังใช้สำหรับตรรกะความปลอดภัยเพื่อป้องกันความซับซ้อนทั้งหมดของซอฟต์แวร์ออกจากเส้นทางที่สำคัญ ในคณะกรรมการเครื่องตัดเลเซอร์นี้เพื่อปิดเลเซอร์