Патент на изобретение №2390048

(54) ИНТЕРФЕЙС УДАЛЕННЫХ УСТРОЙСТВ МИКРОКОНТРОЛЛЕРНЫХ СИСТЕМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам ввода-вывода микроконтроллерных устройств и систем и используется для контроля и управления внешними устройствами. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения последовательного синхронного вывода и адресуемой асинхронной передачи дискретных данных и/или аналоговых сигналов между внешним устройством и универсальным портом микроконтроллера. Устройство содержит сдвиговый регистр с последовательным вводом данных и параллельным выходом, аналоговый селектор-мультиплексор, адресные входы которого соединены с выходами сдвигового регистра, вход разрешения каналов соединен с линией синхронизации (CLK), общий вход/выход соединен с шиной данных (SD), а адресуемые входы/выходы – с дискретными и/или аналоговыми цепями внешнего устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ:

Изобретение относится к устройствам ввода-вывода микроконтроллерных устройств и используется для контроля и управления внешними устройствами.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ:

Известен способ синхронного вывода данных в регистр сдвига, в котором последовательность бит на линии данных сопровождается импульсами сдвига по линии синхронизации. Недостаток – узкая специализация.

Известен способ синхронного обмена данными с помощью регистра сдвига [1], при котором направление передачи по линии данных изменяется на обратное на половину периода синхронизирующей последовательности. Недостаток – формат дискретных данных, обязательно одинаковый для ввода и вывода.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

Изобретение реализует единый подход в использовании дискретного и аналогового ввода-вывода современных микроконтроллеров, учитывает специфику внешних устройств микроконтроллерных систем, обеспечивает последовательный синхронный вывод дискретных данных и адресуемую асинхронную передачу дискретного и/или аналогового сигнала(ов) между внешним устройством и универсальным портом микроконтроллера, снижает стоимость за счет применения микроконтроллеров с малым количеством выводов.

Для решения этой задачи в состав устройства синхронного вывода данных на основе регистра сдвига (1) вводится аналоговый селектор-мультиплексор (2), адресуемый регистром сдвига, причем вход разрешения каналов подключен к линии синхронизации (CLK), общий вход/выход ключей соединен с шиной последовательных данных (SD), а адресуемые входы/выходы – с дискретными и/или аналоговыми цепями внешнего устройства (Фиг.1).

Занесение бита данных в регистр и сдвиг содержимого осуществляются по фронту импульса синхронизации, а активный логический уровень замыкает выбранный ключ (2).

В отсутствие активности линии CLK шина SD может использоваться внешним устройством как адресная, что расширяет возможности интерфейса.

ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР:

Фиг.1 – Функциональная схема.

Фиг.2 – Пример принципиальной схемы.

СВЕДЕНИЯ:

На Фиг.2 приведен пример практической реализации двухпроводного интерфейса микроконтроллерного устройства, с помощью которого реализован вывод на двухразрядный 7-и сегментный светодиодный индикатор значения температуры, управление нагревателем, опрос клавиш ручного управления и температурного датчика с аналоговым выходом.

Источники информации

1. ATMEL. 2-WireSerial EEPROM

Формула изобретения

1. Интерфейс удаленных устройств микроконтроллерных систем, содержащий сдвиговый регистр (1) с последовательным вводом данных и параллельным выходом, отличающийся тем, что в него дополнительно вводится аналоговый селектор-мультиплексор (2), адресные входы которого соединены с выходами сдвигового регистра, вход разрешения каналов соединен с линией синхронизации (CLK), общий вход/выход соединен с шиной данных (SD), а адресуемые входы/выходы – с дискретными и/или аналоговыми цепями внешнего устройства.

2. Интерфейс удаленных устройств микроконтроллерных систем по п.1, отличающийся тем, что шина данных используется внешним устройством как адресная при отсутствии активности линии синхронизации.

РИСУНКИ