利用微控制器實現複雜的離散邏

这些逻辑元件的优势在于可以独立于微控制器（MCU）工作，并且回应速度比软体快得多。图为示意图。路透社

【作者： Robert Perkel】

在许多嵌入式系统应用中，通常都会使用离散式逻辑元件，例如74'HC系列。这些逻辑元件的优势在于可以独立于微控制器（MCU）工作，并且回应速度比软体快得多。但是，这些元件会增加物料清单（BOM）并且需要占用额外的PCB面积。

为了解决这一问题，Microchip的许多微控制器都整合了一种名为可配置逻辑单元（CLC）的周边（在PIC MCU上），或名为可配置客制逻辑（CCL）的类似周边（在AVR MCU上），这两种周边都实现了软体定义的客制逻辑，可以独立于CPU执行；换句话说，一旦设置了客制逻辑功能，其行为就独立于微控制器。

但是，这两种周边存在限制，即每个实例的逻辑数量非常小。每个CLC大约相当于一个查找表（LUT），而CCL相当于一个内部具有几个独立LUT的实例。这两种周边的功能非常强大，可用于开发简单逻辑电路、将各种讯号混合在一起以及与其他硬体周边相整合。例如，硬体按钮去抖、WS2812输出生成和正交解码这些范例都需要使用这两种周边，但微控制器中这两种周边的数量并不多，因此限制了应用的复杂度。

为了支援更复杂的应用，PIC16F13145系列微控制器引入一种名为可配置逻辑模组（CLB）的新型逻辑周边（如图一所示）。请注意，CLB并不会取代CLC或CCL周边，元件可以同时配备CLC/CCL和CLB。

【欲阅读更丰富的内容，请参阅2024.11(第396期)大众与分众显示CTIMES杂志】

2024.11(第396期)大众与分众显示