Современная электроника №8/2023

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 40 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 8 / 2023 (74HC251) и даже КР 1533 КП 7/ КП 15 (SN74ALS151/251). Последняя заме - на вполне допустима , но при этом на месте DD4 ( К 561 ИЕ 10) должна рабо - тать КР 1564 ИЕ 23 (74HC4520) или КР 1554 ИЕ 23 (74AC4520), выходы которых обладают достаточно высо - кой нагрузочной способностью для работы на входы микросхемы ТТЛШ . Регистры DD8, DD9 типа КР 1564 ИР 24 (74H С 299), используемые на основ - ной плате контроллера , можно заме - нить КР 1554 ИР 24 (74AC299), а также КР 1533 ИР 24. Поскольку микросхе - мы ТТЛШ - структуры КР 1533 ИР 24 (SN74ALS299) потребляют достаточ - но большой ток даже в статическом режиме ( около 40  мА ), в удалённых ( выходных ) регистрах рекомендует - ся использовать микросхемы КМОП - структуры серий КР 1564 (74HCxx) или КР 1554 (74ACxx). Соединитель - ная линия выполняется жгутом из 4 многожильных проводников сечени - ем 0,35 мм 2 ( для сигнальных линий ) и 1 мм 2 (« общий » провод ) в изоляции и заканчивается 9- контактной вилкой типа DB-9. На печатной плате уста - новлен ответный разъём XN1 ( на схе - ме не показан ). Количество элементов гирлянды может достигать нескольких десят - ков ( их удобно увеличивать кратно восьми ) без существенного измене - ния протокола последовательного интерфейса . Необходимо лишь уста - новить требуемое количество реги - стров и соответственно изменить число тактовых импульсов синхрони - зации . Естественно , нужно учитывать изменение диапазона адресов РПЗУ , соответствующего одной светодина - мической комбинации . Если нужно управлять гирляндой , число элемен - тов которой превышает сотню , при - дётся использовать дополнительные буферные регистры . При этом пере - дача данных в буферные регистры будет производиться с более низкой тактовой частотой , а в выходные реги - стры , подключённые к их выходам , данные будут переписываться после завершения цикла передачи данных в буферные . Естественно , при этом потребуется некоторое усложнение протокола . Подготовка устройства к работе заклю - чается в написании управляющего кода светодинамических эффектов с исполь - зованием табл . 1 по приведённой ниже методике [1, 2] и занесении его в РПЗУ с помощью стандартного программатора . В связи с тем , что длина светоди - намической комбинации составляет 16 бит , каждой комбинации соответ - ствуют два байта информации в шест - надцатеричном коде . Из таблицы видно , что одновре - менному включению всех светоди - одов соответствуют две двоичные комбинации «00000000», или две шестнадцатеричные комбинации «00», считанные по двум последо - вательным адресам РПЗУ . Соответ - ственно , одновременному выклю - чению всех светодиодов отвечают две загруженные в регистры комби - нации «11111111» в двоичном коде или две комбинации «FF» в шестнад - цатеричном . Для примера в табл . 2 приведён фраг - мент кода , соответствующий эффекту « Бегущий огонь ». Таким образом , последовательность , соответствующая одному эффекту « Бегущий огонь », в шестнадцатерич - ном коде будет выглядеть следующим образом : «FF 7F FF BF FF DF FF EF FF F7 FF FB FF FD FF FE 7F FF BF FF DF FF EF FF F7 FF FB FF FD FF FE FF». Пример кода управляющей программы , напи - санный по данной методике , приведён в листинге . К примеру , здесь по адресам : 0000h-001Fh ( первые две строки ) распо - ложен эффект « Бегущий огонь ». Также эта « прошивка » в виде готового к про - граммированию РПЗУ двоичного фай - ла доступна по ссылке [5]. Если подобная процедура написа - ния кода кому - то покажется слишком трудоёмкой , можно воспользовать - ся светодинамическими контрол - лерами с интегрированными ( вну - трисхемными ) программаторами в 16- канальном [6, 7] и 32- канальном [8, 9] исполнениях . Данные устрой - ства полностью автономны и вооб - ще не требуют применения никаких дополнительных программаторов , как для изготовления , так и в про - цессе эксплуатации . Прежде чем запрограммиро - вать микросхему РПЗУ , тексто - вый файл программы необходимо конвертировать в двоичный фор - мат с помощью соответствующего программного обеспечения . Есте - ственно , при написании программ - ного кода по приведённой методи - ке не исключены ошибки , которые могут быть связаны , например , с невнимательностью разработчи - ка . Как упоминалось выше , с целью гарантировать от записи неправиль - ного кода в РПЗУ в среде Delphi 7.0 разработана специальная програм - ма виртуального симулятора («Light Effects Reader»), позволяющая « про - смотреть » сформированный бинар - ный файл перед записью в РПЗУ , т . е . эмулировать работу устройства на экране компьютера . Это позволит избежать возможных ошибок , которые могут быть допущены при разработке программного кода . Данная програм - ма также доступна по ссылке [5]. Внимание ! Данная разработка защищена « ЗАКОНОМ ОБ АВТОР - СКОМ ПРАВЕ », действующем на территории Российской Федерации и стран СНГ . Поэтому несанкцио - нированное коммерческое производ - ство данного устройства , а также применение отдельных схемотехниче - ских решений и / или уникального алго - ритма в составе вновь разрабаты - ваемых коммерческих электронных устройств ЗАПРЕЩЕНО . Устрой - ство предназначено только для инди - видуального применения с целью озна - комления . По всем вопросам , касающим - ся реализации последовательного интерфейса в светодинамических устройствах , можно получить кон - сультацию автора статьи , направив запрос в редакцию журнала . Литература 1. Одинец А . Л . Светодинамическое устрой - ство с последовательным интерфейсом // Радиомир . 2003. № 12. С . 16. 2. URL: http://art-of-light.narod.ru/RM_ Article_12_2003.pdf. 3. Слинченков А ., Якушенко В . Устройство световых эффектов // Радио . 2000. № 1. С . 32–35. 4. Зельдин Е . А . Цифровые интегральные микросхемы в информационно - измери - тельной аппаратуре . Л .: Энергоатомиз - дат , 1986. С . 76–77. 5. URL: www.art-of-light.narod.ru/ LightEffectsReader.rar. 6. Одинец А . Л . Программируемое светоди - намическое устройство с последователь - ным интерфейсом . Версия 1.0 // Радио - любитель . 2003. № 8. С . 6. 7. URL: http://art-of-light.narod.ru/RL_ Article_08_2003.pdf. 8. Одинец А . Л . Автономное 32- канальное программируемое светодинамическое устройство с последовательным интер - фейсом // Радиолюбитель . 2005. № 9–10. С . 12. 9. URL: http://art-of-light.narod.ru/RL_ Article_09_2005.pdf.