로직 게이트는 마이크로 컨트롤러를 포함하는 회로에 어떤 용도로 사용될 수 있습니까?


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로직 컨트롤러가 마이크로 컨트롤러를 포함하는 회로에 사용되는지 궁금합니다. 아날로그 로직 게이트가 마이크로 컨트롤러보다 선호되는 경우와 아날로그 로직 게이트를 사용하는 가제트 중 일부는 무엇입니까? 마이크로 프로세서 및 컨트롤러의 시대.


별도의 칩 (74HC00 등)의 디지털 게이트 인 "아날로그 게이트"란 무엇입니까? 아니면 아날로그 스위치 또는 선택기 칩 (CD4066 등)입니까?
Wouter van Ooijen

나는 당신의 평범한 OR 또는 AND 또는 NOR 게이트를 의미합니다.
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'아날로그 로직 게이트'는 통계 아날로그 기능을 가진 게이트를 의미합니다. 예를 들어 아날로그 로직 XOR 게이트 ( "소프트 XOR 게이트")에서 게이트에 대한 입력은 실제로 입력이 논리적 일 확률에 비례하여 전류에 의해 결정됩니다. "또는 논리적 인"0 " google.com/patents/US8742794 및 몇 가지 연구 논문
Pete Kirkham

답변 또는 댓글을 작성한 모든 사람에게 감사합니다. 답변이 정말 도움이되었습니다.
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답변:


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나는 당신이 '이산 된'논리 문을 의미한다고 생각합니다.

예, 외부 게이트를 사용하려는 이유가 있습니다. 실제 예를 들어 보겠습니다. 일부 외부 상자에 대한 클록 신호를 제어하는 ​​마이크로 컨트롤러가 있습니다. 마이크로 컨트롤러가 결정한 시간에 클럭 (수 MHz)을 켜야하며 '런트'펄스를 공급해서는 안됩니다. 인 에이블을 클록 생성기 (플립 플롭)와 동기화하고 게이팅 ( '및'게이트)함으로써 사양을 충족시킬 수 있습니다. 마이크로만으로는 할 수있는 방법이 없습니다.

다른 경우에는 비교기의 외부 신호가 마이크로 컨트롤러의 타이머에 의해 활성화되어야합니다. 마이크로 컨트롤러 주변 장치는 포트 핀을 정확하게 (시간에 따라) 토글하는 기능을 가지고 있지만 해당 핀 상태의 신호를 '및'할 수는 없습니다.

경우에 따라 마이크로 컨트롤러에는 이러한 종류의 요구 사항 (예 : Microchip 부품의 'CLC'또는 '구성 가능한 논리 셀')을 처리하기 위해 구성 가능한 일부 로직이 장착되어 있지만 마이크로 메이커가있는 애플리케이션은 항상 있습니다 응용 프로그램을 예상하지 못했습니다. 실제로, 때로는 수십만 개의 게이트가있는 전체 FPGA를 마이크로에 연결하여 요구 사항을 충족하기에 충분한 외부 로직을 얻습니다.


Cypress Semiconductor는 이러한 종류의 CLC를 사용하여 PSoC를 실제로 냉각 시켰습니다. 이러한 문제를 해결할 수 있는지 궁금합니다. Atmel은 ARM Cortex M0, D20 시리즈를 완전히 구성 할 수있는 통신 서브 시스템 블록으로 만들었습니다. 관련 haha.
KyranF

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@KyranF 툴박스의 364kg 고릴라는 자일링스의 Zynq 칩입니다. 듀얼 코어 32 비트 ARM A9 온칩을 갖춘 적절한 크기의 FPGA.
Spehro Pefhany

와우, 70 달러가 아닙니다! 그래도 정말 좋아 보인다. 싸이프레스 칩은 전문 장비가 적은 사람들을 위해 BGA 이외의 패키지로도 제공됩니다. 거대한 프로젝트가 FPGA + 듀얼 코어 A9의 직렬 전원을 활용할 수 있다고 생각합니다. 아마도 많은 인터페이스를 가진 거대한 제어 스테이션처럼.
KyranF

@KyranF 우리는 그것들을 사용하여 신호 처리를합니다. 이더넷 포트와 일부 센서가 포함 된 작은 (그러나 값 비싼) 공중 상자입니다. ;-)
Spehro Pefhany

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Atmel의 Xmega E 디바이스에는 여러 가지 방식으로 코어와 인터페이스하는 칩에 다양한 글루 로직 ( XCL )이 내장되어 있습니다.
Ignacio Vazquez-Abrams

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디지털 로직 게이트 ( "아날로그 로직 게이트"는 의미가 없음)는 여전히 마이크로 컨트롤러와 함께 사용됩니다. 일반적으로 펌웨어가 너무 느린 로직 게이트 속도로 무언가를 수행해야하기 때문입니다. 또 다른 가능성은 마이크로의 I / O 기능을 확장하는 것입니다. 예를 들어, 버스에 여러 장치가있는 경우 버스와 데이터를 래치하는 외부 논리가있을 수 있습니다. 중재를 처리하기위한 외부 논리도있을 수 있습니다. 버스주기 속도 나 버스주기의 일부에서 종종 발생하기 때문입니다.


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또 다른 이유는 스위칭하지 않을 때 초저 전류 소비입니다. 이 기능을 사용하여 마이크로가 꺼져있을 때 간단한 입력에 응답하거나 처리를 수행하기 위해 깨 울지 여부를 결정할 수 있습니다.


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Microchip은 충분한 설계자가 최대 4 개의 구성 가능한 논리 셀 을 포함하는 2 개의 마이크로 컨트롤러 제품군 인 PIC16 (L) F150PIC10 (L) F32X 와 함께 제공되는 주변 장치 "접착제"로직을 설계에 추가해야한다고 결정했습니다. (CLC), 소형 CPLD와 매우 유사합니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

사용 가능한 8 가지 로직 기능이 있습니다.

• 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

예를 들어 JK 플립 플롭은 다음과 같습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

CLC가 하나 인 PIC10의 경우, 수량이 40ȼ 미만인 6 핀 장치의 경우 매우 놀랍습니다. 이 가격으로 여러 개의 개별 로직 칩을 포함해야하는 비용과 공간 절약이 더해집니다.


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한편으로, "개별적"로직은 마이크로 컨트롤러에 의해 수행 될 수있는보다 빠르고 안정적으로 동작을 수행 할 수있다. 그리고 때로는 더 중요한 논리 게이트가 동시에 작동하는 반면 uC는 본질적으로 순차적입니다.

또한 혼잡 한 보드가있는 경우 외부에서 이러한 작업을 수행 할 수 있으면 마이크로 컨트롤러에 I / O 핀을 저장할 수 있습니다.


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애플리케이션 목록에 추가하기 위해 마이크로 컨트롤러에서 직접 처리 할 수있는 것보다 빠르게 입력 신호를 처리 할 때 유용합니다. 예를 들어, 현재 작업중인 보드에서 저항 및 커패시터가 있는 위상 검출기 ( 단순히 XOR 게이트)는 MCU가 샘플링하지 않고 ADC를 사용하여 두 신호의 상대 위상을 읽을 수 있도록합니다. 전체 고속 신호.


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여기에서 모두 op 앰프를 무시했습니다. 아날로그 로직은 최신 uP / 마이크로 컨트롤러 회로에서도 많은 기능을 가지고 있습니다. 마이크로 사이의 긴 전선을 통한 독점적 신호는 하나의 응용 일뿐입니다. 개인적으로 저는 보안 앰프와 신중한 논리에 대한 이해가 부족하기 때문에 자격을 갖춘 엔지니어가 나쁜 설계를 분류해야 할 때마다 보안 및 기타 전자 제품을 연구하고 있습니다.


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아날로그 신호 처리는 여전히 논리 가 아니기 때문에 불연속 값을 처리 합니다.
콜린 D 베넷

연산 증폭기 적분기 및 차동 회로는 계산기이며 비교기 및 슈미트 트리거는 아날로그와 디지털 회로 사이의 인터페이스를 제공합니다. 그들은 모든 종류의 방식으로 논리 기능을 수행합니다.
intelec7

그리고 어려운 논리 회로는 아날로그 회로입니다. 이들은 연산 증폭기와 마찬가지로 매우 높은 이득의 아날로그 회로 일뿐입니다. 그것들을 디자인 할 때 그것을 고려하지 않으면 모두 나빠집니다.
intelec7

나는 당신이 이산을 의미한다고 생각합니다. 신중한 논리는 완전히 다른 것입니다. ;)
Nick Johnson

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또한 안전 논리에 사용되어 소프트웨어의 전체 복잡성을 중요한 경로에서 벗어나지 않도록합니다. 이러한면에서 레이저 커터 보드 예를 들어, 레이저를 끕니다.

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