Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       Программируемое 16-канальное СДУ с последовательным интерфейсом
       
       А.Л. Одинец, г.Минск, Беларусь
       (Окончание. Начало см. в РС №1/2006)
       Принцип работы. При включении питания запускается НЧ-генератор, собранный на элементах DD1.1, DD1.2, с частотой около 10 Гц. Отрицательный перепад каждого выходного импульса этого генератора через дифференцирующую цепочку C2R3 воздействует на вход RS-триггера (выв.1), собранного на элементах DD2.1, DD2.2, устанавливая его в условное единичное состояние. Высокий уровень с выхода (вывод 3 элемента DD2.1-условно назовём его "прямым") этого триггера разрешает работу ВЧ-генератора, собранного на элементах DD1.3, DD1.4, который формирует пачку из 64 импульсов, соответствующую передаче 16 бит информации по линии данных последовательного интерфейса. Это приводит к опросу адресных входов мультиплексора DD6 и прохождению с выходов D0-D7 РПЗУ DD5 на его выход информации, записанной по адресам, устанавливаемым последовательно на выходах счётчика DD3.
       При подаче питающего напряжения счётчики DD3, DD4.1, DD4.2 устанавливаются в нулевое состояние, благодаря короткому положительному импульсу, формирующемуся на выходе буферного элемента DD7.4. RS-триггер может установиться с равной вероятностью как в единичное, так и в нулевое состояние. Поскольку частота ВЧ-генератора многократно превосходит частоту НЧ генератора, то в случае возможной установки RS-триггера в единичное состояние произойдет "несанкционированный" запуск первого генератора и выдача 64 импульсов до момента формирования первого отрицательного перепада на выходе НЧ-генератора (считая с момента включения питания). Но последовательность считывания слов данных, в этом случае, не нарушится, поскольку, благодаря счетчикам DD4.1 и DD4.2 в регистры будет передано именно 16 бит данных, соответствующих первому и второму словам РПЗУ, записанным по "нулевому" (0000h) и "первому" (0001h) адресам соответственно. Затем, уже по отрицательному перепаду правильного выходного импульса НЧ генератора, санкционирующего запуск ВЧ-генератора, будут считаны и переданы в регистры третье (0002h) и четвертое (0003h), потом пятое (0004h) и шестое (0005h) слова данных и так далее. В случае установки RS-триггера (при включении питания) в нулевое состояние (на прямом выходе (выв.3) уровень нуля) работа ВЧ генератора будет запрещена и на его выходе (выв.10 DD1.4) установится уровень нуля. Первым отрицательным перепадом с выхода НЧ генератора RS-триггер будет установлен в единичное состояние и работа ВЧ генератора будет разрешена.
       Поскольку на входах A1-A3 мультиплексора DD6 в начальный момент времени установлены уровни "нулей", то на его выход пройдёт бит данных с входа D0 (выв.4). По завершению отрицательного импульса на выходе DD2.4 (выв.10) этот бит будет записан в первую ячейку регистров DD8, DD11 положительным перепадом на их входах синхронизации "C" (выв.12). Так как регистры DD8, DD9, DD11, DD13 работают в режиме параллельного сдвига информации, то синхронно с записью бита данных в первый разряд DD8, DD11 произойдет сдвиг содержимого всех разрядов регистров DD8, DD9, DD11, DD13 в направлении возрастания номеров их выходов.
       Одновременно, уровень логической единицы, установленный на условно прямом выходе RS-триггера DD2.1-DD2.2 (выв.3 DD2.1), приведёт к выключению выходов регистров DD8, DD9, а после инвертирования элементами DD7.3, DD10.3, DD12.3, - и выходов регистров DD11, DD13 на время загрузки текущей светодинамической комбинации. Это необходимо для предотвращения эффекта мерцания при использовании в качестве светоизлучающих элементов малоинерционных светодиодов.
       Спад первого положительного импульса с выхода ВЧ генератора DD1.3, DD1.4 приведёт к увеличению состояния счётчика DD4.1 на единицу. Второй отрицательный перепад с выхода ВЧ-генератора приведет к записи в регистры DD8, DD11 первого бита информации с одновременным сдвигом содержимого разрядов всех регистров в направлении их возрастания. По спаду четвертого импульса произойдет переключение входов D0-D7 мультиплексора DD6 и смена информации на линии данных, благодаря увеличению состояния счётчика DD4.2 на единицу. По спаду 32-го положительного импульса ВЧ генератора счётчик DD4.2 перейдёт в восьмое состояние и на выходе его третьего разряда (выв.13) будет сформирован отрицательный перепад, означающий завершение формирования очередного положительного импульса на этом выходе счётчика. Этот перепад приведёт к увеличению состояния счётчика DD3 на единицу и началу считывания второго байта (второй серии из 8-ми бит) информации с выходов D0-D7 ИМС РПЗУ DD5. По спаду 64-го положительного импульса ВЧ генератора, завершится загрузка текущей светодинамической комбинации в регистры DD8, DD9 и DD11, DD13. Одновременно спад 64-го импульса с выхода ВЧ генератора приведёт к появлению отрицательного перепада на четвёртом выходе счётчика DD4.2 (выв.14) и установке RS-триггера в нулевое состояние. На его прямом выходе (выв.3) будет установлен уровень нуля, который запретит работу ВЧ-генератора. Низкий уровень с прямого выхода RS-триггера (выв.4) приведёт к переключению выходов регистров в активное состояние, и текущая светодинамическая комбинация будет отображаться до момента очередного отрицательного перепада на выходе НЧ генератора DD1.1, DD1.2. В результате многократного повторения описанной выше процедуры происходит последовательная передача 16 битных пакетов по линии данных последовательного интерфейса и воспроизведение светодинамических комбинаций, записанных в ИМС РПЗУ по двум последовательным адресам. Поскольку время загрузки светодинамических комбинаций в регистры очень мало (0,64 мс при частоте ВЧ генератора 100 кГц, что выше частоты синхроимпульсов в 4 раза, поскольку на каждый из них приходится 4 импульса ВЧ генератора), то смена комбинаций происходит визуально незаметно, а кратковременное переключение выходов регистров в третье состояние, как отмечалось ранее, полностью исключает эффект мерцания даже малоинерционных светодиодов.
       Для формирования импульсов синхронизации регистра использован дешифратор на элементах DD2.3, DD2.4. Это позволило "привязать" длительность импульсов к частоте ВЧ генератора и легко изменять её резистором R7. Необходимость в этой регулировке возникает при работе контроллера на очень длинные линии связи в условиях повышенного уровня шумов. (С увеличением длины соединительной линии возрастает амплитуда помехи, наводимой смежными проводниками.) При длине линии до 10 м частота импульсов ВЧ генератора соответствует максимальному значению (100 кГц) и движок резистора R7 устанавливается в положение минимального сопротивления. Следует особо подчеркнуть, что момент синхронизации регистров равноудален от моментов смены информации на линии данных (см. временную диаграмму на рис.2). Это необходимо для полного завершения переходных процессов в линии связи к моменту записи данных и исключения ложного срабатывания регистров. Применение более мощных (по сравнению с К561ТЛ1 [1]) буферных элементов на основной плате контроллера КР1554ТЛ2 (74AC14) позволило увеличить крутизну фронтов импульсов, передаваемых по линии связи за счет более быстрого перезаряда паразитных емкостей линии и повысить помехоустойчивость устройства в целом.
       Описание конструкции, печатные платы и коды прошивок доступны на сайте журнала "Радиосхема" http://radio.konstruktor.com.ua.
       По всем вопросам, касающимся реализации последовательного интерфейса в светодинамических устройствах можно получить консультацию, направив запрос автору на A_Odinets@yahoo.co.uk.
       
       Литература.
       1. Одинец А. Л. Светодинамическое устройство с последовательным интерфейсом, - Радиомир, 2003 г., №12, с. 16.
       2. Слинченков А., Якушенко В. Устройство световых эффектов. - Радио, 2000, №1, с. 32-35.
       3. Зельдин Е. А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. - Ленинград. Энергоатомиздат, 1986, с.76-77.
       4. Одинец А. Л. Программируемое светодинамическое устройство с последовательным интерфейсом. Версия 1.0. - Радиолюбитель, 2003 г., №8, с.6.
       5. Одинец А. Л. Автономное 32-канальное программируемое светодинамическое устройство с последовательным интерфейсом. - Радиолюбитель, 2005 г., №9-10, с.12.
       
       


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100