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asm.异步状态机
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I2C.Inter-integrated电路
领导发光二极管
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MUX多路复用器
POV.视力持久性
RPM转每分钟
SR.置位复位

参考文献

有关文件及软件,请浏览:

//www.xmece.com/configurable-mixed-signal

下载我们的免费格林帕克软件设计师(1]打开.gp文件[2]和查看所提出的电路设计。使用格林帕克开发工具[3.]在几分钟内将设计冻结到您自己的定制IC中。yabo国际娱乐对话框半导体提供完整的应用程序笔记库[4.]特色设计实例以及的对话框IC内的特征和块的解释。

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介绍

视觉感知(Vision Perception, POV)或视觉持续性(Vision Persistence,有多种变体)是一种有趣的人类视觉现象,它发生在尽管物体的位置发生变化,但对物体的视觉感知却没有停止的情况下。人类以几分之一秒的间隔看一幅图像;这些图像储存在大脑中的时间很短(瞬间)。这种现象的一个例子是,当你观察一个照明源,如led或灯泡,打开并旋转。我们的视觉上当受骗,以为旋转的光实际上是一个连续的圆,很像飞机上旋转的螺旋桨形成的连续的圆。POV已经被使用了很多年,从giphoscope开始,为我们的视觉制作各种各样的幻象和动画;它经常用于使用led在显示器上显示消息和动画,为不同类型的消息旋转2D或3D。

这个应用笔记的目标是通过在要建造的显示器上写下“Silego”来设计和展示如何对愿景作品的看法,并提供想法,以指导您在未来制定更复杂的设计的过程。对于这个项目,我们使用了一个对话框格林帕克SLG46880,它的插座套件使这个原型可以很容易地使用电缆连接到所有外部组件。使用更大的格林帕克设计通用POV显示器是非常有利的,因为它的健壮的组件,如ASM子系统,这将允许您打印任何类型的模式显示。该应用程序将使用SLG46880显示最终结果。

原理图

这个POV显示示例的目标是一个2D类型图1,它具有一系列11个LED(每个具有电阻器来调节电流的电阻)直接连接到不同的GPO引脚格林帕克IC。该电路是原型和焊接到PCB面包板。用于显示所述电源是一个9 V 10甲L1022碱性电池,连接到使用LM7805V的电压调节器电路,其输出5V。

除了使显示旋转时,一个直流电动机,需要具有足够的强度来移动附接至所述定制支架的所有控制电路。在这种情况下一个12 V马达使用,连接到主开关,和一个关闭的,现成的稳压电源,其通过一个旋转开关输出不同电压电平,从而允许电动机旋转在几个速度。

图1:led控制原理图

GreenPak设计

当设计不同类型的信息和动画的POV显示器使用格林帕克,我们应该知道芯片的工具和局限性。这样我们可以创建一个熟练的设计,使用最少的电子元件来实现POV显示。本设计利用了SLG46880 IC提供的新优势,重点关注异步状态机子系统组件。SLG46880 ASM子系统工具可以比以前更有优势格林帕克ASM的工具,因为它的新功能,它允许更复杂的状态机的设计。所使用的一些相关的ASM子系统内部组件有:

  • 12个州ASM宏单元
  • 动态内存(DM)宏单元
  • F(1)计算宏小区
  • 国家独立的组件

越是状态机的宏单元的芯片允许创建和配置,更多了设计的可能性。十二个状态中的每被用来写的字的不同部分被示出,接通/断开所述的LED,其中一些重复两次或更多次的不同组合,并且在一些情况下,重复的状态的定时被改变,因为相同的模式可用于在不同的时间,不同的字母。各国在结构表格1

表1:状态结构
states
属于
Silego [0]
“S”
Silego [1]
" s ", " g "和" o "
Silego [2]
“S”
Silego [3]
“一世”
Silego [4]
“一世”
Silego [5]
“l”
Silego [6]
“E”
Silego [7]
“G”&“O”
Silego [8]
“G”
Silego [9]
“o”
Silego [10]
“L”和“E”
没有消息
空格

表格1,显示设计中的每个现有状态如何与“Silego”一词中的字母相关。这与所示的LED配置相关联图2

图2:LED的国家和时序图

正如你可以观察到的,所有在不同时间执行的状态一起实现了这个词的完整构建,图3.显示状态如何关联/。所有国家的转变是在毫秒级,并且每一列的图中图2表示一毫秒(1毫秒)。一些过去的3毫秒,4毫秒等,足够长的时间与大约460 RPM用于视频演示电机的最低转速的状态。

图3:ASM状态图

审议并测量电机的速度了解并计算在通用设计的时机是非常重要的。以这种方式,消息可以与电机速度进行同步,由此对于人眼是可见的。另一个考虑,使国家的过渡少不易察觉的,并且更清楚我们的目标,是提高电机的转速超过1000转,而在微秒级定时设定的状态,以便消息能顺利见到。

您可能会问自己,您如何以消息或动画的速度同步电机的速度?这是通过一些简单的公式来实现的。如果您有1000 rpm的电机速度,要知道直流电机每次旋转在几秒钟内需要多长时间:

频率= 1000 RPM / 60 = 16.67赫兹

周期= 1 / 16.67 Hz = 59.99 ms

通过了解此期间,你知道电机多久才能在转弯。如果您想打印一个消息,如“Hello World”的,一旦你知道每回合的时期,这只是事情的你要怎么做的大的消息是在显示屏上。在所需尺寸打印所需的信息,按照这个经验法则:

例如,如果您希望消息覆盖显示空间的40%,那么:

消息大小=(期间* 40%)/ 100%=(59.99毫秒* 40%)/ 100%= 24毫秒

这意味着消息将在24毫秒内显示每个转弯,所以空格或转动的空间或其余部分(如果您没有在消息后显示某些东西),则应:

空白空间=周期 - 消息大小= 59.99 ms - 24 ms = 35.99毫秒

最后,如果您需要在该期间的40%显示消息,则需要知道态度和转换消息需要编写预期消息,例如如果消息有二十(20)转换,那么:

单个状态=消息大小/ 20 = 24 ms / 20 = 1.2 ms

因此,每个状态应该持续1.2 ms正确显示消息。当然,你会注意到,大多数第一个设计并不完美,因此您可能在物理测试过程中更改一些参数以改善设计。

我们使用动态内存(DM)宏单元,以方便状态转换。四个DM块的两个具有矩阵连接,使他们能够与ASM子系统外块互动。各DM宏单元最多可以有能够在不同的状态中使用6层不同的构造。

DM块在本设计中使用的ASM到过渡触发从一个状态到另一个。例如,Silego [3]的状态在转变重复两次;它需要写开头和大写的终结“I”字母,其具有相同的模式,但它首先需要去Silego [4]写的大写字母“I”,中间的图案,然后当Silego[3]在第二时间执行时,它需要去没有消息状态,持续转变的其余部分。这怎么可能防止Silego [3]陷入无限循环与Silego [4]?这很简单,也有配置的SR触发一些的LUT触发器,它告诉Silego [3]不要选择Silego [4]一遍又一遍,但选择在第二时间没有消息的状态。

使用SR触发器以防止无限循环,当重复任何状态时是解决此问题的好方法,只需要配置3位LUT,如图4所示和图5所示配置。此过程与此过程同时发生ASM输出使Silego [3]转到Silego [4],所以下次州机执行Silego [3],通知它不会选择没有消息状态以继续进程。

图4:Silego [3]国
图5:LUT0属性

对该项目有帮助的另一个ASM块是F(1)计算宏小区。f(1)可以执行要读取,存储,处理和输出所需数据的特定命令的列表。它一次能够一次操纵1位。在该项目中,F(1)块用于读取,延迟和输出位,以控制一些LUT和使能状态(例如在Silego [1]中启用Silego [2])。

表中的表图1解释如何,每个发光二极管是针对的GPO管脚的格林帕克;相关的物理引脚从矩阵中的ASM输出RAM中寻址,如所示表2.

表2:引脚地址到ASM输出
PIN名称
PIN码
ASM输出0.
ASM输出1
LED_BIT_0.
32.
-
出0.
LED_BIT_1
1
-
出1
LED_BIT_2.
12.
-
出2.
LED_BIT_3.
13.
-
出3.
LED_BIT_4.
16.
出1
-
LED_BIT_5.
17.
-
出5.
LED_BIT_6.
28.
-
出6.
LED_BIT_7.
29.
-
出7.
LED_BIT_8.
4.
出0.
-

如表2所示,芯片的每个引脚都被定位到不同的ASM输出;ASM OUTPUT 1有8(8)个输出,除了out4外,都直接连接到外部GPOs。ASM OUTPUT 0有四个(4)输出,其中OUT 0和OUT 1分别直接连接到pin4和pin16;OUT 2用于在Silego[5]和Silego[9]状态重置LUT5和LUT6,最后OUT 3用于在Silego[4]和Silego[7]状态设置LUT6。ASM nRESET在这个设计中没有切换,所以它只是被强制高连接到VDD。

上下LED被添加到该项目中,以便在显示“Silego”时进行额外的动画。此动画大约是几行,随着电机的运动随着时间的推移而圈出。这些线是白色的LED,而用来写字母的那些是红色的。为了实现这个动画,我们使用了格林帕克'Pgen和CNT0。Pgen是一个模式生成器,其将在每个时钟边缘处输出其阵列中的下一位。我们将电机的转移时间划分为16个部分,结果设置为CNT0的输出周期。编程到Pgen中的模式显示在图6.

图6:Pgen属性

结果

要测试设计,我们将SLG46880的插座连接到PCB,带有带状电缆。两个外部板连接到电路,其中一个包含电压调节器,另一个包含LED阵列的另一个电路。要开始显示演示消息,我们打开了由此控制的逻辑电路格林帕克,然后打开直流电机。可能需要调整速度以进行适当的同步。最终结果显示在图7.。还有一个带有此应用笔记的相关视频。

图7:观点显示输出

结论

本课题采用对话框设计视觉显示的感知格林帕克SLG46880作为主控制器。我们证明了设计的工作原理是写使用LED单词“SILEGO”。

一些可以改进的设计包括:

  • 使用多个格林帕克s至增加的状态的可能性的量以打印较长消息或动画。
  • 向数组添加更多LED。使用表面安装LED而不是通孔LED可以减小旋转臂的质量可能有用。
  • 包括微控制器可以允许您更改使用i显示的消息2C命令重新配置格林帕克设计。这可以被用来创建一个数字时钟显示器,其更新所述数字来准确地显示时刻。