มี IC ที่ช่วยให้สามารถกำหนดเส้นทางสัญญาณได้หรือไม่?


9

มีไอซีที่มี N อินพุตพินและ N เอาต์พุตพินซึ่งผ่านการตั้งค่า EEPROM หรือผ่านการควบคุมแบบทันทีทันใดโดยไมโครคอนโทรลเลอร์อนุญาตให้หนึ่งเส้นทางในแต่ละเส้นทางของอินพุต N ไปยังเอาท์พุต N ใด ๆ

ตัวอย่างเช่นอาจใช้เพื่อเชื่อมต่อสายเข้ากับ Input1 กับสายขาออกบน Output6 และเชื่อมต่อ Input2 กับ Output3 และ Input3 กับ Output1 และอื่น ๆ (ไม่ว่าสัญญาณนั้นจะเป็น SPI หรือ I2C หรือสายดิจิตอลมาตรฐาน ฯลฯ ) ... และต่อมาเปลี่ยนลำดับ

ถ้ามีอยู่ไอซีนั้นเรียกว่าอะไร?


สวิตช์แบบทวิภาคีจะถูกใช้งานหรือไม่? doctronics.co.uk/4016.htmสวิตช์รูปสี่เหลี่ยมทวิภาคีแบบเดี่ยวจะรองรับ N = 2 เมื่อต่อสายอย่างเหมาะสมเท่านั้น หรือวิธีการสองสามช่อง mux ti.com/lit/ds/symlink/cd4053b.pdfทวิภาคีทวีคูณทวิภาคี?
jippie

คำตอบ:


8

สิ่งที่คุณกำลังมองหาเรียกว่า "ชิปคาน" เนื่องจากนี่เป็นวิธีที่ไม่มีประสิทธิภาพพอสมควรในการใช้ทรัพยากรซิลิคอนการเน้นย้ำในสมัยนี้จึงดูเหมือนว่าจะใช้ชิปดังกล่าวเพื่อกำหนดเส้นทางสัญญาณ LVDS ความเร็วสูงมาก


2
สวิตช์ของ Crossbar ดูเหมือนจะมีราคาแพงและหมดเมื่อฉันมองดู บางทีพวกเขาอาจจะไม่ค่อยได้ใช้เท่าไหร่?
markrages

5
และ "crosspoint" ดูเหมือนจะเป็นชื่อสามัญมากกว่า "crossbar"
markrages

9

โดยทั่วไปอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อยังไม่มีปัจจัยที่จะไม่มีเอาท์พุทพร้อมกันจะเรียกว่าเป็นสวิทช์คาน

ตราบใดที่สัญญาณทั้งหมดเป็นสัญญาณดิจิตอลทิศทางเดียวเช่นสัญญาณบนรถบัส SPI สองสามตัว

  • FPGA สามารถกำหนดค่าให้กำหนดเส้นทางใด ๆ ของอินพุต N แบบไดนามิกไปยังเอาต์พุต N ใด ๆ
  • หาก N มีขนาดเล็กพอคุณอาจสามารถทำสิ่งนี้กับอุปกรณ์ตรรกะชนิดอื่นที่สามารถตั้งโปรแกรมได้หรือมัลติเพล็กเซอร์
  • หากไมโครวินาทีหรือดีเลย์ระหว่างการเปลี่ยนอินพุตและการเปลี่ยนเอาต์พุตจะทนได้ไมโครคอนโทรลเลอร์หรือตัวประมวลผลอื่นอาจเป็นวิธีที่มีต้นทุนต่ำที่สุด

หากสัญญาณเป็นแบบสองทิศทางเช่นสัญญาณบนบัส I2C มันจะยากกว่าในการกำหนดเส้นทางดังกล่าว - เมื่อมีการบอกสวิตช์ crossbar ให้เชื่อมต่อขา A เป็นขา B จะต้องรับรู้และสลับทิศทางจากมิลลิวินาที ถึงมิลลิวินาทีไม่ว่าจะต้องอ่าน pin A เป็นอินพุตและ Drive pin B หรืออ่าน B เป็น input และ drive pin A ตรรกะพิเศษที่จำเป็นในการดำเนินการนี้สามารถติดตั้งได้อย่างง่ายดายบน FPGA

หากสัญญาณนั้นเป็นสัญญาณเสียงแบบอะนาล็อกหรือสัญญาณวิดีโอแบบอะนาล็อก

  • คุณอาจจะสามารถใช้ไอซีอะนาล็อก mux ส่วนใหญ่เป็นแบบสองทิศทางโดยเนื้อแท้ มันค่อนข้างง่ายที่จะวางสาย 4 "4: 1 analog mux chips" เพื่อให้การกำหนดเส้นทางโดยสมบูรณ์ 4 x 4 ระหว่างอินพุตแบบอะนาล็อก 4 ช่องและเอาท์พุทแบบอะนาล็อก 4 ช่องโดยมี 2 สายควบคุมแบบดิจิตอลต่อเอาท์พุท มันเชื่อมต่อกับ
  • มีสวิตช์ไอซีจุดตัดของวิดีโอ ตัวอย่างเช่น "สวิตช์จุดตัดวิดีโอ Maxim MAX4360 8x8 ราคาต่ำ" มีให้ในราคาประมาณ $ 20 (ขอบคุณ Axeman)
  • ทางเลือกที่ได้รับความนิยมอีกทางหนึ่งสำหรับสวิตช์อนาล็อกบาร์บริสุทธิ์แบบอะนาล็อกคือระบบที่ (1) แปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอลทั้งหมดจากนั้น (2) เรียกใช้สัญญาณเหล่านั้นผ่านสวิตช์ดิจิตอลคานเหล็กแบบดิจิตอลแล้ว (3) แปลงกลับเป็นอนาล็อกที่เอาต์พุต

ไอซีที่มีอยู่ทั้งหมดมีข้อ จำกัด เกี่ยวกับปริมาณพลังงานที่พวกเขาสามารถจัดการได้และความถี่สูงสุดที่พวกเขาสามารถจัดการได้ หากคุณต้องการสลับสัญญาณที่เกินขีด จำกัด เหล่านั้น (และสมมติว่าคุณไม่ต้องการพัฒนา IC แบบกำหนดเองของคุณเอง) คุณจำเป็นต้องใช้รีเลย์เชิงกล


3
หากสัญญาณเป็นสัญญาณวิดีโอแอนะล็อกมีชิ้นส่วนเฉพาะเช่นสวิตช์จุดตัดของ Maxim นี่คือหนึ่งใน: maximintegrated.com/datsheet/index.mvp/id/1931
Axeman

@Axeman: ขอบคุณ
davidcary

3

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาโดย Lattice Semiconductor มีอุปกรณ์ที่สามารถกำหนดค่าได้สองตระกูลในตระกูล GDX และ GDX2 จากเว็บไซต์ของพวกเขา :

Lattice ispGDX2 - แบนด์วิดธ์ 38 Gbps, 800 Mbps SERDES ตระกูล ispGDX2 เป็น Lattice รุ่นต่อไปในระบบที่ตั้งโปรแกรมได้ (ISP) ระบบดิจิตอล Crosspoint Switch ประสิทธิภาพสูงสำหรับการเปลี่ยนบัสความเร็วสูงและเชื่อมต่อกับแบนด์วิดธ์สูงสุด 38Gbps ตระกูลนี้รวมสถาปัตยกรรมการสลับที่ยืดหยุ่นเข้ากับ I / O อนุกรมความเร็วสูงขั้นสูง (บล็อก sysHSI), sysCLOCK PLLs และอินเตอร์เฟส sysIO เพื่อตอบสนองความต้องการของระบบความเร็วสูงในปัจจุบัน สถาปัตยกรรมที่ใช้มัลติเพล็กเซอร์และลอจิกการควบคุมชิปช่วยให้สามารถใช้งานฟังก์ชั่นการสลับทั่วไปได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง อุปกรณ์ในตระกูลสามารถใช้งานที่แรงดันไฟฟ้าแกน 3.3, 2.5 และ 1.8V

ตระกูล GDX2 ในภายหลังได้รับการประกาศ EOL ด้วยการซื้อครั้งสุดท้ายในวันที่ 7 มีนาคม 2011 และการจัดส่งครั้งสุดท้ายในวันที่ 31 ธันวาคม 2014

วันนี้คุณสามารถใช้อินพุตทั่วไปกับฟังก์ชั่นการสลับเอาท์พุทด้วย FPGAs ราคาต่ำที่แตกต่างกันไม่ว่าจะเป็น Altera, Lattice, Xilinx และอื่น ๆ ฟีเจอร์ FPGA ที่นอกเหนือจากฟีเจอร์การกำหนดเส้นทางแบบง่ายมักจะเล่นอยู่เพราะเมื่อคุณได้รับสิทธิในการกำหนดเส้นทางของอินพุตไปยังเอาต์พุตเป็นแบบง่าย ๆ บ่อยครั้งที่ความจำเป็นในการซิงโครไนซ์นาฬิกาการลงทะเบียนบัฟเฟอร์การแปลงระดับสัญญาณสองทิศทางและสัญญาณ gating หรือควบคุมพิเศษ สิ่งเหล่านี้และอื่น ๆ สามารถนำไปใช้กับ FPGA ได้


1

สิ่งที่คุณต้องการจริงเป็นอาร์เรย์ crosspoint อนาล็อกบัฟเฟอร์ พวกเขามาในรสชาติมาก (I2C หรือ GPIO ควบคุม) และการกำหนดค่า 12x8, 16x8 ฯลฯ ลองดูที่นี้หัวข้ออื่น ๆ ที่ฉันได้เปิดตั้งแต่ฉันไม่สามารถหาคำตอบที่ชัดเจนมากกว่าที่นี่

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.