Распродажа

Электронные компоненты со склада по низким ценам, подробнее >>>

Журнал Компел

2010: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
2009: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
13, 14, 15, 16
2008: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
13, 14, 15, 16
2007: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20
2005: 
1, 2, 3

Новости электроники

В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств "интернета вещей" и "носимых гаджетов"

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.

Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький "Кикстартер"

Амбициозная цель компании MediaTek - сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик - порог входа очень низкий.

Семинар и тренинг "ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!" (14-15.10.2013, Новосибирск)

Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!?, который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Мне нравится

Комментарии

дима пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ827:

люди куплю транзистар кт 827А 0688759652

тамара плохова пишет в теме Журнал Радио 9 номер 1971 год. :

как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время

Ивашка пишет в теме Параметры отечественных излучающих диодов ИК диапазона:

Светодиод - это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не "ИК светодиод" и "Светодиод инфракрасный", как указано на сайте.

Владимир пишет в теме 2Т963А-2 (RUS) со склада в Москве. Транзистор биполярный отечественный:

Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок

Владимир II пишет... пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ372:

Спасибо!

Журнал "Новости Электроники", номер 8, 2010 год.

Новые микросхемы компании Maxim для реализации асинхронных последовательных интерфейсов

Андрей Никитин (г. Минск)
Основное внимание в статье уделено новинке компании Maxim Integrated Products═√ микросхеме MAX3107, универсальному асинхронному приемопередатчику (UART), который взаимодействует с хост-микроконтроллером по интерфейсам SPI и I2C. Приемопередатчик выполнен в миниатюрном корпусе, имеет самую низкую потребляемую мощность и наиболее высокое быстродействие среди аналогичных микросхем, выпускаемых промышленностью в настоящее время.

 

 

Последовательный порт (или COM-порт) - аппаратная часть компьютера или микроконтроллера, предназначенная для обмена байтовой информацией по двунаправленному последовательному интерфейсу. Последовательным интерфейс называется в том случае, если информация передается бит за битом (в отличие от параллельных интерфейсов), дополняясь служебными вставками (стартовые и стоповые биты, а также биты паритета). Хотя некоторые другие интерфейсы, применяемые в вычислительной технике (такие как Ethernet, FireWire или USB), используют аналогичный способ обмена, название «последовательный порт» закрепилось за портом, реализующим стандарт RS-232C и предназначенным изначально для обмена информацией с модемом или для подключения мыши. Интерфейс RS-232C был предназначен для взаимодействия компьютера только с одним устройством (если передача дуплексная, то в нем отсутствуют понятия ведущего и ведомого устройств). Отметим, что RS-232C является асинхронным интерфейсом, то есть линия синхронизации последовательных данных отсутствует; поэтому параметры обмена должны быть заранее одинаковым образом настроены у обоих абонентов. Для взаимодействия компьютера (ведущее устройство - Master) с несколькими ведомыми (Slave) устройствами, что актуально для промышленных и специализированных приложений, используется интерфейс RS-485, предполагающий работу в полудуплексном режиме.

 

Развитие архитектуры UART

Изначально под универсальным асинхронным приемопередатчиком (UART - Universal Asynchronous Receiver Transmitter) понимали периферийное устройство на системной шине компьютера или микроконтроллера, реализующее обмен данными по интерфейсу RS-232C. Уровни сигналов на выходе UART - логические, а согласование с более высокими уровнями сигналов в канале RS-232C обеспечивают специализированные микросхемы - драйвера. Первое время UART реализовывался в виде отдельной микросхемы, позднее стал интегрироваться в более сложные микросхемы в качестве фрагмента. Для отечественных разработчиков первой моделью был Intel 8251.

Входным интерфейсом являлась интеловская 8-разрядная шина x88, что не препятствовало использовать ее и в 16-разрядных микропроцессорах x86. Параметры обмена (количество битов в посылке, количество стоповых битов, наличие бита паритета и его тип, а также скорость передачи) настраивались программно. Скорость передачи не превышала 19200 бод. Также настраивались регистры управления линией, прерываниями и модемом. Упрощенно обмен происходил следующим образом. На стороне передатчика обмен начинался с «посылки» байта в регистр передаваемых данных. На стороне приемника формировалось прерывание и производилось считывание из регистра принимаемых данных. Отметим, что если данные не успевали «забрать» до приема следующего байта, то они пропадали.

Основной недостаток UART 8251 заключался в следующем: при высоких скоростях передачи процесс приема данных становился едва ли не самым приоритетным - при обмене даже короткими пакетами процессор, реагируя на каждый байт, на остальные задачи мог реагировать с существенными задержками. Способы решения этой проблемы - снижение скорости передачи или использование модемных линий - во многих случаях приводили к появлению недостатков в других местах. Таким образом, снижение нагрузки на процессор в процессе высокоскоростной передачи стало ключевой задачей.

Эффективным решением было введение буферов FIFO в трактах приема и передачи (например, в UART 16550A компании National Semiconductor) по 16 байт в каждом. Это позволило прерывать процессор не на каждый байт, а при определенном заполнении буфера. Максимальная скорость передачи выросла до 115200 бод, что является разумным ограничением RS-232C и в настоящее е время.

Адаптация UART 8251 и 16550A для работы с интерфейсом RS-485 затруднений не вызывает - необходимо лишь перед передачей переключать драйвер в соответствующий режим, поскольку в полудуплексном обмене все абоненты по умолчанию работают на прием. Отметим, что механизмы арбитража и устранения коллизий в этих UART отсутствуют и, следовательно, становятся заботой разработчика. Отличная от RS-232C физическая среда позволяет использовать скорости передачи до 10 Мбод на расстояния до 10 м. Реализация подобных скоростей передачи достигалась двумя способами: увеличением размера буфера (вплоть до 64 байт) и реализацией механизма прямого доступа к памяти (иногда одновременно).

Постепенный переход от концепции «БИС микропроцессора (микроконтроллера) плюс БИС периферийных устройств» к концепции «система-на-кристалле» привел к размещению блоков UART внутри микросхемы микропроцессора. При этом сохранилась архитектура существующих блоков UART, но скорость передачи несколько снизилась - вместо максимально возможных стали использоваться оптимальные для большинства приложений значения. Так, например, в микроконтроллерах семейства STM32F105 используются два блока UART с максимальной скоростью передачи до 2,25 Мбод.

 

Микросхемы UART компании Maxim

В номенклатуре компании Maxim линейка микросхем UART включает:

 

Основные функции и характеристики
микросхемы MAX3107

Какие из этих характеристик являются передовыми для устройств данного типа?

 

Целесообразность применения интерфейсов SPI и I2C в качестве входного интерфейса UART

Интеграция блоков UART внутрь современных микроконтроллеров - объективная и естественная тенденция. Тем не менее, для многих массовых приложений (например, мобильные и портативные устройства) альтернативу применению микроконтроллеров составляют заказные специализированные интегральные схемы (ASIC), которые в большинстве случаев не содержат избыточных на момент разработки блоков. Однако при дальнейшем расширении функциональных возможностей устройств (подключение к научной и производственной аппаратуре, в которой интерфейсы RS-232C и RS-485 весьма популярны) применение таких UART будет более дешевым решением, нежели разработка новой ASIC. Вероятно, создание UART MAX3110E/3111E, MAX3140 и MAX3100 (скромных по своим возможностям) преследовало именно эти цели.

Применительно к UART MAX3107 эта же причина имеет несколько другой оттенок. Включение в состав ASIC блока UART с рекордными характеристиками может быть экономически нецелесообразно или невозможным по технологическим причинам. И наконец, производитель ASIC может просто не иметь архитектурных решений, обеспечивающих подобные параметры. Может оказаться, что применение отдельной микросхемы MAX3107, при ее компактных габаритах и приемлемой цене, будет единственным разумным решением.

Как отмечалось выше, параметры блоков UART, интегрированных в микроконтроллер, редко бывают рекордными. Как правило, они оптимальны для многих приложений, но не для всех. Применение дополнительной микросхемы MAX3107 в этом случае вполне обоснованно.

 

Применение микросхемы MAX3107 для мобильных приложений

Для компактных портативных устройств таких, как мобильные телефоны, UART MAX3107 может использоваться в качестве буферного элемента между системным микроконтроллером и модулями Bluetooth, приемниками сигналов системы GPS или модемами 3G. Повышенная скорость передачи данных в настоящее время используется для обмена через интерфейс Bluetooth (до 3 Мбод) и 3G-модемы (до 20 Мбод). Если скорость передачи до 3 Мбод поддерживается некоторыми блоками UART, встроенными в микроконтроллер (это, опять же, вопрос цены), то 20 Мбод однозначно не поддерживается. Кроме того, внешние приемопередатчики помогают разгрузить буфер основного микроконтроллера. В дополнение, MAX3107 имеет встроенный генератор, что позволяет не использовать внешний кварцевый резонатор, сэкономив, таким образом, на цене и размере печатной платы.

MAX3107 имеет несколько режимов работы с пониженной рассеиваемой мощностью. В дежурном режиме отключаются все интегрированные блоки синхронизации, а в режиме отключения ИС выключается полностью. Эти режимы позволяют снизить до минимума ток потребления от источника питания во время отсутствия активной работы системы. В режиме AutoSleep MAX3107 автоматически переходит в дежурный режим при отсутствии активности сигналов на выводах. ИС автоматически покидает этот режим при активизации сигналов на любом из выводов. В обоих режимах ожидания UART останавливает передачу и прием, а также отключает ряд функций для снижения рассеиваемой мощности. Несколько режимов дают возможность уменьшить расход энергии и продлить время непрерывной работы аккумулятора, что делает MAX3107 подходящим для применения в мобильных устройствах.

 

Применение микросхемы MAX3107 для промышленных интерфейсов

UART MAX3107 позволяет соединить синхронные последовательные интерфейсы SPI или I2C микропроцессора с такими асинхронными последовательными портами передачи данных, как RS-485, RS-232, PROFIBUS, IrDA. Стандарт интерфейса PROFIBUS DP требует обеспечения работы со скоростью до 12 Мбод, что, опять же, большинством современных микроконтроллеров со встроенными UART не поддерживается. В этой связи скорость передачи MAX3107 вполне подходит для работы промышленных коммуникационных протоколов.

MAX3107 позволяет полностью задействовать пропускную способность интерфейсов SPI и I2C. Наличие буферов FIFO на 128 слов в трактах приема и передачи уменьшит интервалы времени, необходимые основному процессору на обслуживание обмена данными. За счет увеличения размеров FIFO в MAX3107 прерывания основного процессора становятся более редкими и влияют на выполнение основной задачи в меньшей степени. Часть функций управления системы переносится с основного процессора на UART, так как MAX3107 имеет встроенное автоматическое аппаратное и программное управление потоком данных, которое также осуществляет переключение буферов FIFO при изменении направления передачи.

На рисунках 1 и 2 показаны способы применения UART MAX3107 в последовательных интерфейсах RS-232C и RS-485, соответственно.

Рис. 1. Применение MAX3107 в последовательных интерфейсах RS232C

 

Применение MAX3107 в последовательных интерфейсах RS232C

 

Рис. 2. Применение MAX3107 в последовательных интерфейсах RS485

 

 

Применение MAX3107 в последовательных интерфейсах RS485

 

 

Драйверы асинхронных последовательных интерфейсов

При разработке средств подключения к интерфейсам RS-232C и RS-485 имеет значение не только правильный выбор UART, но и оптимальный выбор микросхем драйвера.

Одним из существенных параметров драйверов является напряжение защиты от электростатического разряда. Типовое значение этого параметра для большинства драйверов интерфейса RS-485 - ±15 кВ (режим Human Body Model). В номенклатуре компании Maxim драйверов интерфейса RS-485 с лучшей защитой (±30 кВ) было не так много - MAX13430E/31E/32E/33E. Из них только MAX13431E и MAX13433E были ориентированы на работу с высокими скоростями передачи (до 16 Мбод).

Новинка компании MAXIM - драйверы MAX13450E/51E. С одной стороны, сохранены лучшие параметры по ESD защите - ±30 кВ, однако скорость передачи повышена и доведена до 20 Мбод. Казалось бы, ситуация вполне нормальная, и другие параметры подтянуты в лучшую сторону, но в микросхему были введены дополнительные функции.

Известно, что начало и конец физической витой пары канала RS-485 замыкаются так называемыми терминальными резисторами, то есть между линиями A и B включается резистор определенного номинала. Как правило, заранее никто не знает, будет или нет конкретное устройство крайним в каждой конкретной реализации. Поэтому на всех устройствах установлены эти резисторы, но при этом также установлены перемычки (джамперы), которые необходимо снять на всех промежуточных устройствах. И резисторы, и перемычки, естественно, занимают место на плате. В драйверах MAX13450E/51E эти резисторы установлены в микросхему, а их замыкание или размыкание управляется логическим сигналом. Кроме того, оптимальный номинал терминального резистора зависит от многих факторов: скорости передачи, длины линии, сопротивления витой пары (хотя и изменяется при этом в небольших пределах). Понятно, что в реальных условиях физический резистор никто менять не будет. Но в драйверах MAX13450E/51E заложено два варианта номиналов - 100 и 120 Ом, причем конкретный номинал выбирается логическим сигналом. Кроме того, в реальных условиях может оказаться, что подключения линий A и B перепутаны - в этом случае микросхема MAX13451E определяет такую ситуацию и имеет специальный вход инвертирования уровня. Хочется отметить, что новые изделия компании Maxim, помимо естественного улучшения основных характеристик, уделяют внимание и этим, зачастую полезным, мелочам.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка - e-mail: analog.vesti@compel.ru

 

 

Вернуться к содержанию номера







Ваш комментарий к статье
Журнал "Новости Электроники", номер 8, 2010 год. :
Ваше имя:
Отзыв: Разрешено использование тэгов:
<b>жирный текст</b>
<i>курсив</i>
<a href="http://site.ru"> ссылка</a>