Erweiterung von digitalen IO-Ports

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Für einfache Steueraufgaben werden oft Referenzspannungen benötigt, die man nur relativ langsam oder gar nicht ändern muss. Dafür sollen gfs. keine Chips und weitere Pins am Controller verwendet werden. Um die Zahl der Ports zu erweitern, können folgende Schaltungen eingesetzt werden:

Schieberegister

Multiplex-PWM als Port-Erweiterung für FPGAs

Die nebenstehende Schaltung besteht aus einem Schieberegister, das mit einem schnellen Taktsignal getrieben wird. Es erzeugt 4 unabhängige digitale Signale, die sich infolge der Dämpfungsglieder nicht schnell mitändern können. Auf diese Weise werden multiplexte PWM-Ausgänge geschaffen, die mit einem 1/4-tel der Taktfrequenz arbeiten. Die Fehlschaltungen, die beim Durchtakten eines neuen Schaltmusters entstehen, können bei der PWM-Generation im FPGA berücksichtigt werden. Um sie als echte digitale Ausgänge nutzen zu können, kann ein Buffer nachgeschaltet werden, der auch als Leistungstreiber agieren kann.


Schieberegister mit Latch

Stabile Zusatzports mit Latch

Ist ein reiner digitaler Ausgang benötigt, der nicht zittern darf, sollte ein Latch eingesetzt werden, das dann mit nur einem der künstlich erzeugten Bits getaktet werden muss. Dazu muessen doppelt soviele Befehlssequenzen ausgegeben werden, wobei das Latch-enable eine 0/1 sehen muss. Es sollte ein Latch mit Schmitt-Trigger-Eingängen verwendet werden.

{Absatz}

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