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我们乐见的正是隐形隐藏逻辑

作者:Diodes 公司 PTC 营销主管 Johnny Lu

 

为什么我们需要逻辑设备

在需要可靠联机甚至克服系统内部设计挑战的情况下,广泛使用的标准逻辑设备,通常是连接电路各部分的首选方式。

简言之逻辑设备是必要的。有时候,仅仅只是新增一个标准逻辑功能,便可以造就出「好的电路」与「杰出的电路」之间的显著差异;而如果该功能弥补了可怕的设计疏忽时,这种差异更是明显。不过,明显的问题是,在新增任何额外的装置时,都可能导致输入和输出之间的延迟。如果这种传播延迟很大,则新增标准逻辑设备很容易在系统中造成讨厌的瓶颈。

虽然没有任何设计人员会认为可以瞬间完成不同逻辑状态之间的切换 (从低到高、反之亦然),但必须尽一切努力将闸极延迟保持在绝对的最低水平。在任何系统中新增标准逻辑设备的影响都不应该被察觉,这便是我们想看到的「隐形逻辑」。

 

合理解决方案:端口扩充器

日常可见的 I/O 端口扩充器正是解决方案。一般用途的各种输入输出 (GPIO) 扩充器是无名英雄,它是如何妥善利用逻辑设备的完美范例。端口扩充器能够监视并控制一系列传入和传出的数字周边讯号,这为设计人员在试图新增更多 I/O 到产品或系统中可能遇到的问题提供了直接的解决方案。

GPIO 端口扩充器可能不是什么了不起的装置,但事实证明它们是数字相机、GPS 系统、工业级个人计算机、机架式服务器、基地台、多功能事务机、销售点 (POS) 系统、电视、平板计算机、智能型手机等装置设计人员不可或缺的工具,也是其他许多产品和应用程序的主机装置。

当然,即便端口扩充器展现了逻辑设备如何以最少的设计工作量扩充现有电路的功能,但最重要的是,设计师必须睿智的选择扩充器,以实现他们所考虑的工作。正如我们建立这些装置的初衷,端口扩充器的运作应该悄无声息,像不存在一般。如果我们选择了错误的类型,则设计人员试图避免的传播延迟就将变为现实。

透过多年来为各行各业开发端口扩充器 (尤其是 1 至 4 端口扩充器和 1 至 8 端口单元) 的经验,Diodes Incorporated 了解如何应用这些基本工具以实现最大效益。

 

速度是最重要的

为此,该公司提供了具备 I2C 总线接口与 2 至 48 个 I/O 的 GPIO 扩充器。在广泛产品系列中,某些型号的附加功能则包括了额外的 INT (中断) 输出和/或 RESET 输入讯号。该输出是用于通知微控制器是否出现任何输入状态的变化,而 RESET 输入则使装置在无需关闭电源的情况下,也可返回其预设状态。

透过确保几乎无法检测出的传播延迟,Diodes Incorporated 的 I/O 扩充器不仅可以提供「隐形」逻辑所追求的目标,速度也比目前市场上任何同类产品都还快。

现在,设计人员可以使用现成的解决方案,来解决在电路设计中新增标准逻辑功能时所面临的问题,而无须担心在输入和输出期间新增装置时所可能发生的问题。隐形逻辑的优势显而易见。

您可以在这里取得有关 Diodes Incorporated 全系列 GPIO 扩充器的更多信息和技术细节。