STMicroelectronics ST2129: konwerter poziomów logicznych I2C
Układ ST2129 jest dwukanałowym konwerterem poziomów sygnałów cyfrowych o dużej szybkości działania. Nie wymaga specjalnego sterowania przy zmianie kierunku przesyłu danych. Wyposażono go w funkcję automatycznego ustawiania wyprowadzeń w stan wysokiej impedancji przy zaniku napięcia zasilającego VCC.
| Podstawowe parametry: – liczba dwukierunkowych kanałów do transmisji danych cyfrowych: 2 – maksymalna częstotliwość konwertowanych sygnałów: 42 MHz (84 Mb/s) – liczba napięć zasilających: 2 (VCC i VL) – zakres napięć zasilania wyznaczających poziomy logiczne konwertowanych sygnałów: – VCC od 1,65 do 5,5 V – VL od 1,65 do 3,6 V – wyprowadzenie sterujące OE obydwa kanały (toleruje 5 V) – detekcja braku podłączenia napięcia VCC – obudowa QFN10 (1,8 x 1,4 mm) |
Układy takie jak ST2129 są coraz częściej niezbędne we współczesnych aplikacjach, ponieważ liczba standardów napięciowych w układach cyfrowych i prędkości transmisji danych rosną, co powoduje trudności w łączeniu ze sobą podzespołów zasilanych różnymi napięciami (jak to pokazano dla najpopularniejszych standardów na rysunku 1).
Budowę pojedynczego kanału transferu danych w układzie ST2129 pokazano na rysunku 2. Każdy kanał składa się z dwu równoległych gałęzi przesyłających sygnały pomiędzy wejściami. W czasie transmisji pracuje tylko jedna, druga jest automatycznie blokowana. Dzięki temu przy zmianie kierunku transmisji nie potrzeba stosować żadnych sygnałów przełączających.
Do normalnej pracy układ potrzebuje dwóch napięć zasilających VCC i VL, których wartość odpowiada maksymalnym poziomom konwertowanych sygnałów. Obydwa napięcia mogą mieć dowolną wartość w zakresie dopuszczonym przez producenta, należy jednak pamiętać aby napięcie VCC miało wartość większą lub równą napięciu VL.
 |
Rodziny współczesnych cyfrowych układów scalonych, ich parametry, cechy i możliwości, a także problematykę ich łączenia przedstawiono w książce „Współczesne układy cyfrowe” autorstwa J. Dolińskiego. Ukazała się ona nakładem Wydawnictwa BTC, jest dostępna m.in. w sklepie dla elektroników KAMAMI.pl. Zarejestrowani użytkownicy portalu MIKROKONTROLER.pl mogą skorzystać z dodatkowej 20% (od cen podanych w sklepach) promocji na zakup tej książki, przy zamówieniu jej w KAMAMI.pl, BTC.pl lub MARGINES.pl. W zamówieniu należy podać nick zarejestrowany w portalu MIKROKONTROLER.pl. Promocja obowiązuje do 31.03.2012. |
Rys. 1. Zakresy napięć wejściowych i wyjściowych dla układów cyfrowych zasilanych napięciami o różnych wartościach
Obydwa kanały mogą być równocześnie włączane i wyłączane przy pomocy wejścia OE. Poziom niski na tym wejściu powoduje wyłączenie i przejście kanałów w stan wysokiej impedancji. Układ posiada wewnętrzne zabezpieczenie na wypadek zaniku napięcia VCC lub obniżenia jego poziomu poniżej wartości VL. W takim przypadku obydwa kanały zostają zablokowane i wprowadzone w stan wysokiej impedancji.
Rys. 2. Budowa pojedynczej linii I/O
| Budowa wewnętrzna ST2129 powoduje pewne ograniczenia przy współpracy z zewnętrznymi układami: zewnętrzne rezystory podciągające nie powinny mieć oporności mniejszej niż 50 kΩ. Próby przeprowadzone w naszym laboratorium nie wykazały niepoprawnej pracy układu ST2129 z rezystorami podciągającymi o mniejszych rezystancjach, ale mogą one wywołać nieprawidłową pracę innych układów komunikujących się za pomocą I2C. |
Rys. 3. Schemat elektryczny zestawu testowego
Na rysunku 3 pokazano schemat płytki ewaluacyjnej wykorzystanej do testowania układu. Złącza Con1 i Con2 służą do doprowadzenia konwertowanych sygnałów oraz do podania napięć zasilających. Do Con1-1 należy dołączyć napięcie VL natomiast do Con2-1 napięcie VCC, o wartościach odpowiadających maksymalnym poziomom konwertowanych sygnałów. Wejścia/wyjścia kanałów doprowadzone są odpowiednio do styków 2 i 3 obydwu złącz. Sterowanie wejściem OE odbywa się poprzez ustawienie w odpowiedniej pozycji zwory JP1. Zwarcie styków 2-3 w pozycji oznaczonej napisem (na płytce) „On” aktywuje obydwa kanały, umożliwiając transmisję i konwersję poziomu sygnałów.
Ryszard Szymaniak, Aries RS
Mariusz Duczek o trendach i nowościach w przyciskach oraz przełącznikach wandaloodpornych 
Uniwersalne rozwiązania 3M w zakresie klejenia do zastosowań przemysłowych 
Łatwiejsze wdrażanie rozwiązań brzegowych: spostrzeżenia Andreja Vlasatego na temat Edge Computing firmy Advantech i partnerstwa z AMD (english version available as well) 
