Porterweiterungen (Deutsch)

Porterweiterungen

Wenn am AVR schon viele Erweiterungen angeschlossen sind und die freien Ports langsam zur Neige gehen, kann man mit Schieberegistern arbeiten. Zwei dieser Bausteine sind bereits in der SW vorgesehen und können per menuconfig freigeschaltet werden.

74HC165 als Eingangserweiterung

Der 74HC165 ist ein 8-bit Parallel-in/Seriell-out Schieberegister. Das kann man z.B. dazu benutzen um mehrere Schalteingänge seriell abzufragen. So könnte man z.B. 8 Taster mit nur 3 Leitungen abfragen und spart in diesem Fall 5 Portleitungen. Diese Schaltung ist kaskadierbar, so daß weitere Eingänge abgefragt werden können ohne mehr Portleitungen zu benötigen.

Schaltbild siehe bei www.mikrocontroller.net

{ menuconfig todo }

{ pinning todo }

74HC595 als Ausgangserweiterung

Der 74HC595 ist ein 8-bit Seriell-in/Parallel-out Schieberegister mit Latch. Das Latch braucht man, damit beim seriellen reinschieben der Bits diese nicht nacheinander an den Ausgängen erscheinen, sondern erst wenn das ganze Datenwort reingeschoben ist. Der 74HC595 ist sogar kaskadierbar, d.h. man kann theoretisch beliebig viele Ausgänge realisieren, ohne weitere Portleitungen zu benötigen.

Weitere Informationen siehe bei www.mikrocontroller.net

Schaltbild 74HC595

Zunächst muss bei "make menuconfig" unter "I/O" "HC595 output expansion" aktiviert werden.

In der bei "Hardware/Periphery Class" ausgewählten .m4-Datei muss angegeben werden, wo der 74HC595 angeschlossen ist, z.B.:

pin(HC595_DATA, PC0)
pin(HC595_CLOCK, PC1)
pin(HC595_STORE, PC2)

Über emcd ist der 74HC595, zumindest bei einem Net IO-Board, als Port 4 ansprechbar. Z.B.: io set port 4 ff

74HC164 als Ausgangserweiterung

Der 74HC164 ist ein 8-bit Seriell-in/Parallel-out Schieberegister. Das kann man z.B. dazu benutzen um ein handelsübliches LCD mit HD44780-Controller mit nur 3 Leitungen anzusteuern (bei direkter Ansteuerung würden 7 Portleitungen benötigt), so wird das bei U. Radig's Webserver gemacht.
In diesem Fall wird kein Latch benötigt, da das LCD erst beim Schalten seiner "E"-Leitung (enable) die Daten aus dem Schieberegister übernimmt.

Schaltbild siehe bei AVR Webserver Software

{ menuconfig todo }

{ pinning todo }

D/A-Wandler mit LTC1257

Der LTC1257 ist ein 12bit Digital-Analog-Wandler mit seriellem Eingang und interner Referenzspannung. Zur Steuerung benötigt er lediglich 3 Portleitungen. Da er laut Datenblatt mindestens 4,75 Volt Versorgungsspannung braucht, ist er nicht in Systemen mit 3,3 Volt einsetzbar. Die einfachste Form der Anbindung könnte so aussehen:

Das nötige Pinning ist für AVR-NET-IO bereits vorhanden, in der Zuordnung

• PA0 = LOAD
• PA1 = DATA
• PA2 = CLK

Mit ltc1257_init werden die Portleitungen passend initialisiert (lt. Datenblatt).

Mit ltc1257_delay kann die interne Wartezeit in µs gesetzt werden, die zum Erkennen des Flankenwechsels durch den DAC beim Schreiben eines Bits gewartet wird (ist vor allem hilfreich, wenn der LTC1257 über Optopkoppler (z.B. CNY17) entkoppelt ist).

Mit ltc1257_set werden die tatsächlichen Werte gesetzt, die der LTC1257 dann als Analogsignal ausgibt. Bei der Verwendung von mehreren LTC1257 im Daisy Chain muss die Reihenfolge der Werte für ltc1257_set in der umgekehrten Reihenfolge der DACs gesendet werden (d.h. das erste Argument ist für den letzten DAC).