ロジックと変換&
あらゆる設計に欠かせない製品
製品ラインアップ
設計に関する課題
どのようなアプリケーションでも、一般的な機能への対応が重要です。多くの場合、これを行う最も簡単な方法は、ロジック IC を使用することです。設計で複数のデジタル IC 間で信号を伝送する必要がある場合、その設計を動作させるために、論理条件と必要な電圧範囲、つまりロジック・レベルを把握しておく必要があります。ロジック・ソリューションの取り扱いを容易にするために、TI はさまざまな技術資料、主なアプリケーション・ノート、ホワイト・ペーパー、ビデオなどを提供しています。これらの資料と TI のロジック・ソリューションを組み合わせると、設計上の課題を解決できるようになります。
トピックは以下のとおりです。
シフト・レジスタを使用した出力機能の拡張
マイコン使用時に一般的に発生する問題は、複数のセンサを読み取るための十分な GPIO ピンが利用できないことです。ただし、より大型のマイコンへのアップグレードは唯一の解決策ではありません。 シリアル入力、パラレル出力のシフト・レジスタを汎用出力エクスパンダとして使用することもできます。 最少 2 本の GPIO ピンを使用して、シフト・レジスタで 8、16、24、32 またはそれ以上の出力を生成することもできます。 この方法を使用すると、マイコンからの作業のオフローディング、またはマイコンの完全な排除も実現できます。
- 多用途: マイコンまたは FPGA のピン数に制限されない出力数。
- 出力数の増加: 複数の 8 ビット・シフト・レジスタをデイジーチェーン接続すると、必要に応じて多数の出力を実現できます。
- 優れたコスト効率:よりピン数の多いマイコンや FPGA を使用する必要はなくなります。
デバイス | デバイスの説明 | 設計リソース |
---|---|---|
SN74HC595 | 8 ビット・シフト・レジスタ / ラッチ、3 ステート SIPO(シリアル入力、パラレル出力) | |
SN74LV164A | 2V ~ 5.5V の VCC で動作するように設計された 8 ビット・パラレル出力のシリアル・シフト・レジスタ | |
SN74LVC1G17 | 1.65V ~ 5.5V 動作向けに設計されたシングル・シュミット・トリガ・バッファ |
ロジック・ソリューションを使用した低速またはノイズの多い信号のクリーニング
システム内のノイズの管理は引き続き課題となっています。 最新の CMOS ロジックで最適な動作を実現するには、ノイズを最小限に抑えたエッジの尖鋭な方形波が必要になります。CMOS 入力のエッジが低速変化の場合、消費電力が過剰になります。低速変化のエッジと、過剰ノイズの組み合わせを入力した場合、誤った出力やシステム障害が発生する可能性があります。ノイズや低速入力が問題になっている場合、シグナル・チェーンにシュミット・トリガ・バッファまたはシュミット・トリガ入力ロジック・デバイスを追加する方法で、この問題に対処できます。この結果、ノイズ・マージンの向上、消費電力の削減、ノイズの低減、出力側での高速エッジの生成を実現できます。
- ノイズの除去:シュミット・トリガを使用してヒステリシスを追加し、ノイズ・マージンを改善します。
- エラーの防止:デジタル信号のインテグリティが向上し、正しい動作を確実に実現できます。
- 4mA 以上の出力:長いパターンまたは静電容量の大きいパターン経由の駆動に対応します。
デバイス | デバイスの説明 | 設計リソース |
---|---|---|
SN74LVC1G17 | 1 個のバッファを内蔵しており、ブール関数 Y=A を実行します。このシングル・シュミット・トリガ・バッファは、 1.65V ~ 5.5V の VCC で動作するように設計されています。 | |
SN74LVC2G17 | 2 個のバッファを内蔵しており、ブール関数 Y=A を実行します。このデバイスは独立した 2 個のバッファとして機能しますが、シュミット動作が原因で、正の(VT+)信号と負の(VT-)信号に対する入力スレッショルド・レベルが異なる可能性があります。 |
パラレル通信ラインの駆動能力の改善
産業用機器と通信機器は一般的に、「フラット・ケーブル」、「リボン・ケーブル」、「フレックス・ケーブル」などと呼ばれるパラレル通信ラインを使用して、ドーター・カードをシステムに接続します。この種のケーブルを採用すると、ドライバは大きい容量性負荷を駆動することになります。その結果、過剰な負荷が原因で、システム・コントローラがドーター・カードと通信できなくなる可能性があります。開発中システムで双方向通信が必要な場合、正しい動作を実現するために両方のボードで通信方向を同時に変更する必要が生じるので、固有の課題が登場します。この問題に対処するために、両方のボードにトランシーバを追加し、駆動能力を強化して通信を有効にすることができます。 このアプローチを採用する場合、ケーブルのもう一方の端(通信相手)に方向制御信号を送信する単方向バッファも必要になりますトランシーバとバッファを組み合わせて使用すると、駆動能力が向上し、システム全体でパラレル通信を実現できます。
- シグナル・インテグリティの向上: システム・コントローラが駆動する容量性負荷を低減
- コスト効率の改善:パラレル通信で必要になる部品総数の低減
- 強力な出力ドライバ:長いパラレル通信ライン経由の通信を実現
デバイス | デバイスの説明 | 設計リソース |
---|---|---|
SN74LVC245A | これらのオクタル・バス・トランシーバは、1.65V ~ 3.6V の VCC で動作するように設計されています。LVC245A デバイスは、複数のデータ・バス間の非同期通信向けに設計されています。 | |
SN74LVC16245A | 複数のデータ・バス間の非同期通信向けに設計されています。このデバイスは、2 個の 8 ビット・トランシーバまたは 1 個の 16 ビット・トランシーバとして使用でき、1.65V ~ 3.6V の VCC で動作するように設計されています。 |