Классификация портов МК

May 1, 2011 by admin Комментировать »

По типу сигналов различают:

•    цифровые порты, использующие на входе и на выходе дискретные логические уровни ВЫСОКИЙ/НИЗКИЙ;

•    аналоговые порты, использующие плавно весь диапазон входных/выходных напряжений ^…Vqq. В редких случаях, например, в микроконвертерах Analog Devices, допускаются двухполярные входные аналоговые сигналы;

•    смешанные порты, которые в процессе работы могут оперативно изменить режим и перейти с «цифры» на «аналог», и наоборот.

Смешанный вариант сам по себе уникален, ведь совмещение цифровых и аналоговых функций под крышей одного вывода — это поистине микроконтроллерное «ноу-хау». В микропроцессорах серии 18080 такого ещё не было.

Несмотря на формальное преимущество смешанных портов, тем не менее, если корпус МК большой, то аналоговые выводы стараются физически отделить от цифровой части и подвести к ним «своё» питание и «землю». Данный приём встречается в 32-битных МК, что позволяет уменьшить перекрёстные помехи.

По направлению передани сигнала различают:

•     входные порты, предназначенные только для ввода информации;

•     выходные порты, предназначенные только для вывода информации;

•    двунаправленные порты, режим работы которых изменяется с входа на выход в зависимости от инструкций программы;

•    порты с переключаемой альтернативной функцией, например, цифровой порт, совмещённый с АЦП, с входом таймера, с UART, ШИМ и т.д.

Монофункциональные порты первого и второго типов сейчас встречаются крайне редко. Слишком уж расточительно такое «барство» для малоразмерных МК. Чистые двунаправленные порты третьего типа тоже теряют свои позиции. В настоящее время самыми распространёнными являются порты четвёртого типа. Более того, наблюдается чёткая тенденция к увеличению числа альтернативных функций, «навешанных» на одну линию.

В условном обозначении МК альтернативные функции принято перечислять через дробь. Однако, если дробей много, то ухудшается читаемость схемы.

Пример надписи: GP4/T1G/OSC2/CLKOUT. Именно так в даташите на микросхему Microchip PIC12F629 указываются три дополнительные функции для одной цифровой линии порта GP4.

Модной тенденцией последнего времени стало динамичное распределение альтернативных функций портов. Имеется в виду, что каждому выводу микросхемы может быть оперативно назначена своя функция. Например, нулевой канал АЦП на выбор можно подключить или к линии РАО, или к линии РА5 и т.д. В даташитах приводятся переводные таблицы режимов, которые переключаются регистрами из области SFR. Так сделано, например, в М К семейства Atmel ATXmega.

Жизнь показывает, что в реальных программах линии портов чаще всего выполняют какую-то одну задачу, например, цифровой логический выход, генератор сигналов ШИМ, вход АЦП, выход ЦАП. Режимы работы задаются в начале программы при инициализации регистров и в дальнейшем не изменяются.

Быстрое переключение свойств выводов М К встречается редко, ведь для этого требуются определённые программные навыки и нетрадиционные схемные решения. Следовательно, на первый план выходит умение разбираться в тонкостях подключения одиночных линий входных и выходных портов первого и второго типов. Уяснив их работу, в дальнейшем будет нетрудно перейти к анализу смешанных портов третьего и четвёртого типов.

Итак, рассмотрению подлежат: цифровые входы, аналоговые входы, цифровые выходы, аналоговые выходы, двунаправленные входы/выходы.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты