83_86.pdf

(1365 KB) Pobierz

Układy zerujące do urządzeń cyfrowych, część 2

P O D Z E S P O Ł Y

Układy zerujące do urządzeń cyfrowych,

część 2

Zgodnie z†zapowiedzi¹

z†poprzedniego numeru EP, w†tej

czÍúci artyku³u skupimy siÍ na

prezentacji uk³adÛw scalonych

integruj¹cych w†jednej strukturze

systemy kontroli napiÍcia

zasilaj¹cego wraz z†innymi

modu³ami peryferyjnymi, ktÛre s¹

czÍsto wykorzystywane

w†systemach mikroprocesorowych.

W†pierwszej czÍúci artyku³u przedsta-

wiliúmy trzy podstawowe grupy uk³adÛw:

standardowe uk³ady zeruj¹ce, uk³ady ze-

ruj¹ce zintegrowane z†watchdogiem oraz

uk³ady zeruj¹ce z†wbudowanymi kompa-

ratorami, umoøliwiaj¹cymi wczesne wy-

krycie zaniku napiÍcia zasilaj¹cego.

W†tej czÍúci zajmiemy siÍ uk³adami

o†nieco wiÍkszych moøliwoúciach.

ì1î, co powoduje, øe nie bÍdzie moøliwy

ani odczyt, ani modyfikacja jej zawartoúci.

Tak wiÍc, oprÛcz zapewnienia ci¹g³oúci

zasilania, uk³ad ten pozwala ograniczyÊ

ryzyko b³Ídnych, przypadkowych wpisÛw,

ktÛrych moøe dokonaÊ procesor wraz

z†opadaniem napiÍcia zasilaj¹cego.

Na rys. 19 przedstawione zosta³y prze-

biegi na wejúciach i†wyjúciach MAX801,

ktÛre u³atwi¹ analizÍ dzia³ania tego uk³a-

du. Jak widaÊ, nawet chwilowe obniøenie

siÍ napiÍcia zasilaj¹cego poniøej wartoúci

bezpiecznej dla pracy systemu powoduje

zablokowanie pracy pamiÍci RAM.

Jeszcze inne rozwi¹zanie zaproponowa-

li konstruktorzy uk³adÛw MAX691A i†po-

chodnych (schemat blokowy na rys. 20 ).

We wnÍtrzu tego uk³adu zintegrowano

komplet blokÛw realizuj¹cych wszystkie

dotychczas przedstawione funkcje, tzn. ze-

rowanie systemu, kontrolÍ napiÍcia zasi-

laj¹cego, automatyczne prze³¹czanie na za-

silanie bateryjne, programowany timer-

watchdog, blokadÍ zapisu pamiÍci SRAM

oraz wczesne wykrywania zaniku zasila-

nia podstawowego. W†odrÛønieniu od

uk³adu MAX801, uk³ad MAX691A ma

osobne wyjúcie watchdoga. DziÍki temu

system mikroprocesorowy moøe wykryÊ

zawieszenie siÍ programu i†podj¹Ê akcjÍ

ratunkow¹. W†przypadku MAX801 prze-

pe³nienie watchdoga powoduje zerowanie

procesora, co nie zawsze jest rozwi¹za-

niem bezpiecznym.

Na rys. 21 zosta³ przedstawiony pod-

stawowy schemat aplikacyjny uk³adu

MAX691A (i pochodnych). W†przypadku,

gdy pr¹d pobierany przez uk³ady zasilane

poprzez wbudowany w†strukturÍ uk³adu

klucz pr¹dowy przekracza 250mA, moø-

liwe jest zastosowanie zewnÍtrznego

wzmacniacza w†postaci tranzystora pnp ,

ktÛry na schemacie z†rys. 21 otoczono

szarym ko³em. Wyjúcia !LowLine i † !WDO

zosta³y wykorzystane do okreúlenia stanu

systemu - moøna do nich do³¹czyÊ wskaü-

niki úwietlne lub akustyczne (jako druga

opcja na rys. 21).

Coraz silniejszy trend ìprzechodzeniaî

w†systemach cyfrowych na zasilanie 3,3V

spowodowa³, øe produkowane s¹ takøe

specjalizowane uk³ady zeruj¹ce dla syste-

mÛw niskonapiÍciowych. Na rys. 22 przed-

stawiony zosta³ schemat aplikacyjny uk³a-

dÛw MAX690T i†pochodnych. Struktura

wewnÍtrzna tych uk³adÛw jest identyczna

Dbamy o†pamiÍÊ

Kolejnym rozszerzeniem moøliwoúci

uk³adÛw nadzoruj¹cych by³o dodanie au-

tomatycznego prze³¹cznika, ktÛry pozwala

na zmianÍ ürÛd³a zasilania systemu po

wykryciu zaniku napiÍcia ürÛd³a podsta-

wowego. Zasilanie awaryjne do-

starczane jest zazwyczaj do pa-

miÍci SRAM, ktÛre s³uø¹ do

przechowywania istotnych da-

nych systemowych.

Przyk³adem uk³adu zeruj¹ce-

go, po³¹czonego z†supervisorem

napiÍcia zasilaj¹cego, moøe byÊ

uk³ad MAX791, ktÛrego schemat

aplikacyjny przedstawiono na

rys. 17 . Uk³ad ten integruje

w†jednej strukturze kompletny

uk³ad zerowania, komparator na-

piÍcia zasilania (umoøliwiaj¹cy

wczesne wykrycie zaniku napiÍ-

cia), automatyczny prze³¹cznik

zasilania, ktÛry pozwala podtrzy-

maÊ zawartoúÊ systemowej pa-

miÍci SRAM oraz timer-watch-

dog. Uk³ad MAX791 nie jest juø jednak

produkowany.

Podobny, konstrukcyjnie jest nowszy

uk³ad, nosz¹cy oznaczenie MAX808 (jego

schemat blokowy znajduje siÍ na rys. 18 ).

Uk³ad ten jest pozbawiony watchdoga, ob-

niøono natomiast w†znacznym stopniu re-

zystancjÍ przejúcia prze³¹cznika pÛ³prze-

wodnikowego, ktÛry s³uøy do wyboru

ürÛd³a zasilania.

Bardziej rozbudowan¹ wersj¹ uk³adu

MAX808 jest uk³ad MAX801. Rozszerze-

nie moøliwoúci tego uk³adu obejmuje ele-

menty zaznaczone szarym wype³nieniem

na rys. 18, tzn. watchdog oraz blok ste-

rowania sygna³em zezwolenia na dostÍp

do pamiÍci !CE (ang. Chip Enable).

W†chwili prze³¹czania zasilania na bate-

ryjne, na wejúcie !CE

pamiÍci podawany

jest sygna³ logicznej

Rys. 17.

Rys. 18.

Rys. 19.

Elektronika Praktyczna 4/98

83

30526518.051.png

30526518.062.png

30526518.073.png

30526518.084.png

30526518.001.png

30526518.002.png

30526518.003.png

30526518.004.png

30526518.005.png

30526518.006.png

30526518.007.png

30526518.008.png

30526518.009.png

30526518.010.png

30526518.011.png

30526518.012.png

30526518.013.png

P O D Z E S P O Ł Y

Uwagi:

1. W oznaczeniach układów nie uwzględniono dodatkowych znaków informujących o dopuszczalnych temperaturach pracy, wersji obudowy, itp.

2. Parametr “Napięcie zasilania” nie określa precyzyjnie napięcia pracy, wskazuje tylko w jakich systemach zaleca się stosowanie wybranego typu układu.

3. Podane parametry czasowe są średnimi wartościami katalogowymi.

4. “OD” oznacza wyjście typu otwarty dren. “OC” oznacza wyjście typu otwarty kolektor. “Push−pull” oznacza wyjście z dwoma tranzystorami, zwierającymi końcówkę

wyjściową do plusa lub masy zasilania. “Pull−up” oznacza wyjście otwarty dren lub otwarty kolektor z wewnętrznym rezystorem “podwieszającym”.

jak dla wersji przystosowanych do pracy

w†systemach zasilanych napiÍciem 5V.

Najwaøniejsze modyfikacje polegaj¹ na

przesuniÍciu punktÛw pomiarowych we-

wnÍtrznych komparatorÛw nieco w†dÛ³.

cej nie da siÍ wymyúleÊ. RÛønorodnoúÊ

konfiguracji dotychczas opisanych uk³a-

dÛw przypomina wprawdzie barokowy

przepych, ale na pocz¹tku okaza³o siÍ, øe

pomys³owoúÊ projektantÛw uk³adÛw sca-

lonych posunÍ³a siÍ jeszcze dalej.

Inøynierowie firmy Xicor opracowali ro-

dzinÍ uk³adÛw integruj¹cych w†8-koÒcÛw-

kowej obudowie uk³ad zeruj¹cy z†szere-

gow¹ pamiÍci¹ EEPROM (X25168/9,

X25328/9, X25648/9)

DostÍp do matrycy pamiÍciowej jest

moøliwy poprzez 4-przewodowy interfejs

szeregowy SPI o†duøej maksymalnej czÍs-

totliwoúci taktowania (do 2MHz). W†zaleø-

noúci od wersji uk³adu, pojemnoúÊ pamiÍ-

To nie wszystko...

WydawaÊ by siÍ mog³o, øe juø nic wiÍ-

84

Elektronika Praktyczna 4/98

30526518.014.png

30526518.015.png

30526518.016.png

30526518.017.png

30526518.018.png

30526518.019.png

30526518.020.png

30526518.021.png

30526518.022.png

30526518.023.png

30526518.024.png

30526518.025.png

30526518.026.png

30526518.027.png

P O D Z E S P O Ł Y

Elektronika Praktyczna 4/98

85

30526518.028.png

30526518.029.png

30526518.030.png

30526518.031.png

30526518.032.png

30526518.033.png

30526518.034.png

30526518.035.png

30526518.036.png

30526518.037.png

30526518.038.png

30526518.039.png

30526518.040.png

30526518.041.png

30526518.042.png

30526518.043.png

30526518.044.png

30526518.045.png

30526518.046.png

P O D Z E S P O Ł Y

Oferta rynku

OprÛcz uk³adÛw, ktÛre przedstawiliúmy

skrÛtowo w†artykule, na krajowym rynku

dostÍpne s¹ takøe uk³ady produkowane

przez inne firmy (m.in. Linear Technolo-

gy, MotorolÍ, SGS Thomson). Zdaniem

autora uk³ady skrÛtowo opisane w†artyku-

le stanowi¹ reprezentatywn¹ prÛbkÍ kon-

figuracji i†moøliwoúci oferowanych przez

nowoczesne uk³ady nadzoruj¹ce pracÍ sys-

temÛw mikroprocesorowych, nazwane

skrÛtowo ìzeruj¹cymiî.

Chc¹c u³atwiÊ Czytelnikom orientacjÍ

w†bardzo bogatej ofercie, w† tab. 1 znajdu-

je siÍ zestawienie wiÍkszoúci produkowa-

nych w†chwili obecnej uk³adÛw wraz ze

skrÛconym opisem ich wewnÍtrznego ìwy-

posaøeniaî.

Tab. 1†bÍdzie z†pewnoúci¹ pomocna

przy podjÍciu decyzji technicznych. Pod-

jÍcie decyzji o†zakupie moøe u³atwiÊ ze-

stawienie firm handlowych, ktÛre maj¹

w†swojej ofercie przedstawione przez nas

uk³ady.

Piotr Zbysiński, AVT

Rys. 20.

ci moøe wynosiÊ

2..8kB, a†wyjúcia

zeruj¹ce maj¹ po-

laryzacjÍ dodatni¹

lub ujemn¹.

Na rys. 23

przedstawiony

zosta³ schemat

blokowy wnÍtrza

nieco bardziej

rozbudowanych

uk³adÛw tej serii,

ktÛre s¹ dodatko-

wo wyposaøone

w†programowany timer-watch-

dog. WspÛ³pracuje on z†uk³a-

dem zeruj¹cym, tak wiÍc jeøeli

po przekroczeniu zadanego

czasu procesor nie obs³uøy ti-

mera, zostanie wyzerowany.

Jeszcze wiÍcej moøliwoúci ofe-

ruje grupa uk³adÛw: X25163/5,

X25323/5 i†X25643/5. OprÛcz

uk³adu zeruj¹cego, pamiÍci EEP-

ROM (odpowiednio 2kB, 4kB,

8kB) i†watchdoga, we wnÍtrzu

kaødego z†tych uk³adÛw znajduje

siÍ obwÛd úledz¹cy napiÍcie za-

silaj¹ce. Przekroczenie dozwolo-

nych wartoúci w†dÛ³ lub w†gÛrÍ

powoduje blokadÍ pamiÍci, dziÍki

czemu przypadkowy zapis nie bÍ-

dzie moøliwy. Schemat blokowy

tej grupy uk³adÛw znajduje siÍ na

rys. 24.

Øaden z†uk³adÛw opraco-

wanych przez firmÍ Xicor nie

jest wyposaøony w†wejúcie

wspÛ³pracuj¹ce z†przycis-

kiem zerowania rÍcznego.

W†wiÍkszoúci typowych

przypadkÛw nie jest on nie-

zbÍdny, ale gdyby wyst¹pi³a

koniecznoúÊ jego zastosowa-

nia, to prosta rozbudowa ap-

likacji (jak na rys. 25 ) po-

zwoli unikn¹Ê tej niedogod-

noúci.

Rys. 21.

Dystrybutorzy firm produkujących

układy zerujące:

Analog Devices : Alfine, Elbatex, Elt−

ron, JM Elektronik, Micros, Soy−

ter

Dallas : JM Elektronik, Soyter, WG

Electronics,

Linear Technology : E2000−Setron,

Eltron, Eurodis−Microdis, JM

Elektronik, Macropol, Soyter

Maxim : Elatec, Elfa, Eltron, JM Elek−

tronik, Micors, Soyter, Spezial

Electronic

Xicor : E2000 Setron, Elatec, Eltron,

JM Elektronik

Rys. 22.

Rys. 23.

Rys. 25.

86

Elektronika Praktyczna 4/98

Rys. 24.

30526518.047.png

30526518.048.png

30526518.049.png

30526518.050.png

30526518.052.png

30526518.053.png

30526518.054.png

30526518.055.png

30526518.056.png

30526518.057.png

30526518.058.png

30526518.059.png

30526518.060.png

30526518.061.png

30526518.063.png

30526518.064.png

30526518.065.png

30526518.066.png

30526518.067.png

30526518.068.png

30526518.069.png

30526518.070.png

30526518.071.png

30526518.072.png

30526518.074.png

30526518.075.png

30526518.076.png

30526518.077.png

30526518.078.png

30526518.079.png

30526518.080.png

30526518.081.png

30526518.082.png

30526518.083.png

30526518.085.png

30526518.086.png

30526518.087.png

30526518.088.png

30526518.089.png

30526518.090.png

30526518.091.png

30526518.092.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

1.pdf (166 KB)
13_15.pdf (167 KB)
17_21.pdf (185 KB)
23.pdf (66 KB)
25.pdf (144 KB)

Inne foldery tego chomika:

01
02
03
05
06

Zgłoś jeśli naruszono regulamin