Читальный зал -->  Отладка микропроцессорных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [ 29 ] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

помех обычно задаются в долях номинального напряжения питания Vdd, причем типичное значение для V,l равно 0,3 Vdd, а для Vih - 0,7 Vdd. В статическом режиме выходные пороги являются почти идеальными: 50 мВ для Vol и на 50 мВ ниже Vdd для Voh. Типичное значение границы помех для КМОП-схем составляет 45 % от Vdd, что намного больше, чем у ТТЛ-схем. Это объясняет выбор КМОП-схем для применения в условиях с высокими уровнями помех. Однако полное выходное сопротивление КМОП-схем примерно в 10 раз больше, чем у ТТЛ-схем, а это делает их более подверженными наводимым помехам, хотя высокая помехоустойчивость КМОП-схем не приводит к серьезным проблемам.

КМОП-схемы часто предпочитают из-за малого потребления энергии по сравнению с ТТЛ-схемами, что особенно важно при питании от аккумуляторов. Логические элементы работают в динамических схемах, где происходят частые переключения состояний. Потребление энергии КМОП-элементов быстро увеличивается с ростом частоты переключения и на частотах в диапазоне 500 кГц - 2 МГц превышает потребление энергии эквивалентных маломощных ТТЛШ-элементов. Это обстоятельство необходимо учитывать при проектировании систем, рассчитанных на малое потребление энергии, но с высокой частотой переключения, так как КМОП-схемы могут проиграть по сравнению с другими логическими семействами.

Универсальный логический пробник должен работать с ТТЛ- и КМОП-схемами, хотя во многих системах, построенных на основе КМОП-схем, применяется питание 5 В. Пробник должен индицировать логические состояния ВЫСОКИЙ и НИЗКИЙ, а также плохие уровни, включая выходы с разрывом и выходы типа открытого коллектора без нагрузочных резисторов. Кроме индикации статических состояний пробник должен показывать пользователю также динамическое поведение узла.

Пробник должен индицировать не только наличие коротких импульсов с высокой частотой повторения, но и прохождение одиночных коротких импульсов. Оба вида динамических сигналов индицируются посредством расширения любого короткого импульса до 50-60 мс, которых достаточно, чтобы пользователь заметил изменение состояния индикатора с выключено на включено и наоборот.

510К рСГЬ

8 н1з

-1NV001

Земля

Рис. 5.3. Простой логический пробник

100 мкФ ОЛикФ

Логические пробники варьируются от простых устройств до сложных приборов, содержащих специально для них разработанные микросхемы. На рис. 5.3 показана схема логического пробника, предназначенного для проверки ТТЛ-схем.

Питание пробника осуществляется через гибкий провод от проверяемой системы. Диод 1N4001 в цепи питания предотвращает повреждение при неправильном подключении питания. С помощью резисторного делителя, незначительно нагружающего узел, вход пробника смещен примерно на уровень 1,6 В, который находится в области неопределенности для ТТЛ-схем. Вход пробника подан на сдвоенный операционный усилитель, выполненный по КМОП-технологии, который сравнивает входное напряжение пробника с фиксированными напряжениями, полученными от делителя.

Выход верхнего операционного усилителя переходит из состояния логического О в состояние логической 1, когда входное напряжение превышает 2 В. Выход нижнего операционного усилителя изменяется из состояния логического О в состояние логической 1, когда входное напряжение пробника ниже 0,8 В. Если вход пробника свободен, выходы обоих операционных усилителей находятся в состоянии логического О, что вызывает включение желтого светодиода, показывающего плохой уровень. Когда напряжение на входе больше 2 В, желтый

светодиод выключается, а красный светодиод светится, показывая уровень логической 1. Если входное напряжение ниже 0,8 В, светится только зеленый светодиод;, показывая уровень логического 0. Любой импульсный сигнал в проверяемом узле вызывает изменение выхода верхнего операционного усилителя из одного логического состояния в другое. Положительный фронт сигнала от этого операционного усилителя запускает одновибратор 4047 В примерно на 60 мс, что дает вспышку красного светодиода. Таким образом, пробник индицирует статические логические уровни высокого, низкого и промежуточного уровней напряжения, а также прохождение импульсных сигналов в узле. КМОП-схемы обеспечивают малое потребление тока от проверяемой системы (около 12 мА). Вся схема пробника размещается в корпусе с размерами 30X20X140 мм. Основным недостатком схемы является узкая полоса пропускания - 500 кГц, которая ограничивается частотными характеристиками сдвоенных операционных усилителей ICL7621, и поэтому пробник не фиксирует помехи с длительностью в десятки и сотни наносекунд.

5.1.1. Промышленные логические пробники

Несколько фирм предлагают логические пробники, которые могут обнаруживать одиночные импульсы длительностью до 10 нс и с частотой до 80 МГц. Коммутируемый пробник обеспечивает проверку схем, выполненных по технологиям ТТЛ, ДТЛ, РТЛ, МОП, КМОП и др. Примером логического пробника с такими возможностями служит пробник модели 545А фирмы Hewlett-Packard. Он расширяет одиночные импульсы продолжительностью 10 нс и более до 50 мс для индикации на газоразрядной лампе, размещенной в его зонде. Интенсивность свечения этого единственного индикатора информирует пользователя об одном из трех состояний узла.

На рис. 5.4 и 5.5 показаны реакции пробника модели 545А на различные входные сигналы ТТЛ- и КМОП-схем, работающих от напряжения электропитания 5 В. Пороговые уровни логической 1 и логического О находятся в небольших диапазонах напряжений около номинальных значений. Для ТТЛ-схем пороговый уровень логической 1 составляет 2+; В, а пороговый уровень

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [ 29 ] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.