利用微控制器實現複雜的離散邏

這些邏輯元件的優勢在於可以獨立於微控制器(MCU)工作,並且迴應速度比軟體快得多。圖爲示意圖。路透社

【作者: Robert Perkel】

在許多嵌入式系統應用中,通常都會使用離散式邏輯元件,例如74'HC系列。這些邏輯元件的優勢在於可以獨立於微控制器(MCU)工作,並且迴應速度比軟體快得多。但是,這些元件會增加物料清單(BOM)並且需要佔用額外的PCB面積。

爲了解決這一問題,Microchip的許多微控制器都整合了一種名爲可配置邏輯單元(CLC)的周邊(在PIC MCU上),或名爲可配置客制邏輯(CCL)的類似周邊(在AVR MCU上),這兩種周邊都實現了軟體定義的客制邏輯,可以獨立於CPU執行;換句話說,一旦設置了客制邏輯功能,其行爲就獨立於微控制器。

但是,這兩種周邊存在限制,即每個實例的邏輯數量非常小。每個CLC大約相當於一個查找表(LUT),而CCL相當於一個內部具有幾個獨立LUT的實例。這兩種周邊的功能非常強大,可用於開發簡單邏輯電路、將各種訊號混合在一起以及與其他硬體周邊相整合。例如,硬體按鈕去抖、WS2812輸出生成和正交解碼這些範例都需要使用這兩種周邊,但微控制器中這兩種周邊的數量並不多,因此限制了應用的複雜度。

爲了支援更復雜的應用,PIC16F13145系列微控制器引入一種名爲可配置邏輯模組(CLB)的新型邏輯周邊(如圖一所示)。請注意,CLB並不會取代CLC或CCL周邊,元件可以同時配備CLC/CCL和CLB。

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