Приём цифровых логических сигналов в микроконтроллер
На Рисунках показаны схемы сопряжения стандартных логических микросхем с МК по входу. Предполагается, что все линии портов МК примерно эквивалентны по электрическим параметрам обычным вентилям из КМОП-серий 74НС174АС с на входе.
Рис. 3.16. Схемы сопряжения логических микросхем с МК по входу (начало):
а) сопряжение «КМОП — КМОП» производится напрямую (/?, = 0) или с антизвонным резистором R1 при больших частотах, расстояниях или помехах;
б) сопряжение «ТТЛ — КМОП» в случае, если ТТЛ-микросхема имеет выход с открытым коллектором. Чем меньше сопротивление резистора RI, тем круче фронты сигнала;
в) триггер Шмитта DDI выполняет функцию преобразователя сигналов произвольной формы в импульсную последовательность. Подбором сопротивлений в делителе RI, R2 можно выставить ограничение сигнала, близкое к симметричному;
г) микросхема DDI подключается напрямую к МК и используется как делитель входной частоты 30... 120 МГц на 16 (возможно на 8; 4; 2 с других выводов DDI, соответственно, 12; 13; 14);
д) верхний и нижний элементы «4ИЛИ-НЕ» микросхемы DDI имеют отличающиеся друг от друга пороги срабатывания. Это связано с разным числом параллельно включённых входов, для линии «А» — один, для линии «В» — три. Если провести связь, как показано на схеме пунктиром, то можно программно измерить длительность фронта входного импульса по двум порогам;
е) сопряжение с КМОП-инвертором DDI, допускающим повышенную амплитуду на входе;
ж) сопряжение с КМОП-повторителем DDI, допускающим повышенную амплитуду на входе. Возможная замена микросхемы DDI — КР1561ПУ4;
Рис. 3.16. Схемы сопряжения логических микросхем с МК по входу (iокончание):
з) сопряжение «ТТЛ — КМОП» (стандартные вентили) производится с подтягивающим резистором RI сопротивлением 1...10 кОм. Иногда резистор RI может отсутствовать, что проверяется экспериментально по устойчивости функционирования;
и) конденсатор С1 укорачивает длительность входного сигнала, поскольку образуется дифференцирующая цепочка с внутренним «pull-up» резистором МК;
к) сопряжение «МОП — КМОП». Это может понадобиться при работе с устаревшей БИС DDI, которая питается от источника отрицательного напряжения;
л) согласование уровней на ключевом транзисторе VT1 при разных питаниях вентиля DDI и МК. В программе надо учесть дополнительную «транзисторную» инверсию сигнала;
м) сопряжение «ТТЛ — КМОП» (DDI и МК) производится через буферный КМОП-элемент DD2, имеющий входные пороги, совместимые с ТТЛ, а выходные логические уровни, совместимые с КМОП.
Источник: Рюмик С.М. 1000 и одна микроконтроллерная схема. (Выпуск 1)