bet88 net bet88 keo nha bet88 netとI2Cを束ねて送るシリアル・トランシーバ。ユーザー・メリットが大きい2つの変更点を解説
2023.08.22
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THine Electronics đã cho ra mắt sản phẩm IC thu phát nối tiếp (IC thu phát SerDes) “THCS253/THCS254” bet88 neto tháng 7 năm 2023. Biệt danh của anh ấy là "IOHA:B" (phát âm là ``eye-oh-hab'').
Bài viếtPhần 1Ngoài các tính năng của sản phẩm mới, chúng tôi cũng sẽ giới thiệu sự thay đổi so với sản phẩm trước đó ``THCS251/THCS252'', đó là ``tương thích với I2C ngoài GPIO (đầu vào/đầu ra cho mục đích chung)' ', và cung cấp cho người dùng những lợi ích. Trong phần thứ hai, chúng tôi sẽ bet88 net thích những thay đổi chi tiết hơn và giới thiệu một thay đổi khác, giới thiệu chế độ đồng bộ/không đồng bộ.
Bài viếtPhần 1Ngoài các tính năng của sản phẩm mới, chúng tôi cũng sẽ giới thiệu sự thay đổi so với sản phẩm trước đó ``THCS251/THCS252'', đó là ``tương thích với I2C ngoài GPIO (đầu vào/đầu ra cho mục đích chung)' ', và cung cấp cho người dùng những lợi ích. Trong phần thứ hai, chúng tôi sẽ bet88 net thích những thay đổi chi tiết hơn và giới thiệu một thay đổi khác, giới thiệu chế độ đồng bộ/không đồng bộ.
Tự do tùy chỉnh I/O
Chức năng cơ bản của sản phẩm mới, THCS253/THCS254, là thay thế đường truyền song song được gửi qua nhiều đường tín hiệu bằng đường truyền nối tiếp chỉ sử dụng hai cặp đường vi sai. Ví dụ: sản phẩm mới có thể giảm số lượng đường tín hiệu từ 34 xuống chỉ còn 4.
ただしこの基本機能自体は、従来品のTHCS251/THCS252とまったく同じであり、新規性はない。新製品は、この基本機能を従来品から継承しながら、大きな変更を2つ加えた。それが冒頭で紹介したbet88 netに加えてI2Cに対応したことと、同期/非同期モードの導入である。
Phần 1
THCS253
このGPIとGPOの本数は、ユーザーが自由に設定できる。I2Cを介して内部レジスタを書き換えることで、1端子ごとにGPIもしくはGPOに指定できるからだ。図2はその具体例である（各端子をbet88 netや I2S、SPI、UARTの入力/出力にアサインした例）。
従来品のTHCS251/THCS252でもGPIとGPOの本数をユーザーが指定できたが、それらの本数比率を4段階で選べるだけにとどまっていた。つまり、I/O部をカスタマイズできる自由度は、今回の新製品に比べると低かった。
このI/O部のカスタマイズが大きな効果を発揮するのは、設計対象の電子機器への新機能の追加などで急な設計変更が発生した場合のほか、将来のモデルチェンジや機能追加に備えて設計の共通化を図る場合などである。一般に設計変更やモデルチェンジ、機能追加などを実行すると、新機能を実現する回路が増えてI/O端子の本数が増加したり、I/O端子の位置関係が変わったりすることなどが起こり得る。従来品では、I/O部のカスタマイズの自由度が高くなかったため、場合によっては信号伝送路などのハードウエアの再設計が必要となることがあった。しかし今回の新製品を採用すれば、非常に高い自由度でI/Oをカスタマイズでき、設計変更や機能追加などに極めて柔軟に対処できる。このため、ハードウエアの再設計を高い確率で避けられる。設計期間が延びたり、設計コストが増えたりする事態を回避できるわけだ。
ただしこの基本機能自体は、従来品のTHCS251/THCS252とまったく同じであり、新規性はない。新製品は、この基本機能を従来品から継承しながら、大きな変更を2つ加えた。それが冒頭で紹介したbet88 netに加えてI2Cに対応したことと、同期/非同期モードの導入である。
Phần 1
THCS253
Hình 1 Cài đặt I/O mặc định (THCS253)
このGPIとGPOの本数は、ユーザーが自由に設定できる。I2Cを介して内部レジスタを書き換えることで、1端子ごとにGPIもしくはGPOに指定できるからだ。図2はその具体例である（各端子をbet88 netや I2S、SPI、UARTの入力/出力にアサインした例）。
Hình 2 Ví dụ cụ thể về tùy chỉnh I/O bằng cách ghi lại các thanh ghi nội bộ thông qua I2C
GPIやGPOの一部をUART、I2S、SPIの入出力にアサイン
GPIやGPOの一部をUART、I2S、SPIの入出力にアサイン
従来品のTHCS251/THCS252でもGPIとGPOの本数をユーザーが指定できたが、それらの本数比率を4段階で選べるだけにとどまっていた。つまり、I/O部をカスタマイズできる自由度は、今回の新製品に比べると低かった。
このI/O部のカスタマイズが大きな効果を発揮するのは、設計対象の電子機器への新機能の追加などで急な設計変更が発生した場合のほか、将来のモデルチェンジや機能追加に備えて設計の共通化を図る場合などである。一般に設計変更やモデルチェンジ、機能追加などを実行すると、新機能を実現する回路が増えてI/O端子の本数が増加したり、I/O端子の位置関係が変わったりすることなどが起こり得る。従来品では、I/O部のカスタマイズの自由度が高くなかったため、場合によっては信号伝送路などのハードウエアの再設計が必要となることがあった。しかし今回の新製品を採用すれば、非常に高い自由度でI/Oをカスタマイズでき、設計変更や機能追加などに極めて柔軟に対処できる。このため、ハードウエアの再設計を高い確率で避けられる。設計期間が延びたり、設計コストが増えたりする事態を回避できるわけだ。
Bộ lọc và định dạng đầu ra có thể tùy chỉnh
Hơn nữa, bằng cách sử dụng I2C để ghi lại các thanh ghi bên trong, người dùng cũng có thể đặt định dạng đầu ra và bộ lọc nhiễu kỹ thuật số. Có hai tùy chọn định dạng đầu ra: Kéo đẩy và Xả mở.
Có thể sử dụng cả hai chế độ đồng bộ và không đồng bộ
Tiếp theo, hãy nói về việc giới thiệu chế độ đồng bộ/không đồng bộ, đây là một thay đổi lớn khác. Các sản phẩm trước đây THCS251/THCS252 chỉ có thể được sử dụng ở chế độ đồng bộ, nhưng sản phẩm mới này hiện có thể được sử dụng ở cả chế độ đồng bộ và không đồng bộ.
同期モードとは、プライマリ・チップからセカンダリ・チップへのダウンリンク（下り）と、セカンダリ・チップからプライマリ・チップへのアップリンク（上り）が同じ基準クロック信号で動作する場合である。言い換えれば、ダウンリンクとアップリンクの基準クロック信号の周波数と位相がまったく同じケースである。実際には、プライマリ・チップから送られてきたシリアル信号（クロック信号を埋め込んだ8B10B変調信号）を受信し、セカンダリ・チップのクロック・データ・リカバリ（CDR：Clock Data Recovery）回路で抽出したクロック信号を使ってアップリンクを動かすケースが同期モードになる（図3、図4）。
一方の非同期モードは、ダウンリンクとアップリンクがそれぞれ異なる基準クロック信号で動作する場合である（図5、図6）。仮に、両者の基準クロック信号の周波数が同じだとしても、位相が異なれば非同期モードになる。
同期モードのメリットとしては、セカンダリ・チップに供給する基準クロック信号源が不要なことが挙げられる。ただし、デメリットもある。それはプライマリ・チップでしか、パラレル信号の同期取り込みを実現できないことだ。セカンダリ・チップについては、使用する基準クロック信号はCDR回路で抽出したものであり取り込むパラレル信号と無関係なため、非同期取り込みとなる。同期取り込みが可能なダウンリンクは高速な画像/映像信号を伝送できるが、非同期取り込みのアップリンクは高速な画像/映像信号は送れず、低速の制御信号の伝送にしか使えない。
このデメリットの解消を狙って導入したのが非同期モードである。プライマリ・チップとセカンダリ・チップの両方で、別々の基準クロック信号を供給できるようにしたため、両方でパラレル信号の同期取り込みが可能になる。つまり、ダウンリンクとアップリンクともに、高速な画像/映像信号を送れるようになるわけだ。
しかし、ここで注意してほしい点が1つある。それはプライマリ・チップとセカンダリ・チップに基準クロック信号を供給する方法である。供給方法は2つある。1つは、外部のクロック信号回路から供給する方法。もう1つは、各チップに内蔵したクロック発振回路（内部OSC）から供給する方法である。前者は、パラレル信号の基準クロック信号と共用することで同期取り込みが可能になる。しかし後者は、内部OSCのクロック信号を外部に出力できないため、パラレル信号の基準クロック信号とは共用できず、非同期取り込みになってしまう。従って、ユーザーはダウンリンクとアップリンクで伝送したい信号の特性に合わせて、基準クロック信号の供給方法を選ぶ必要がある。
同期モードとは、プライマリ・チップからセカンダリ・チップへのダウンリンク（下り）と、セカンダリ・チップからプライマリ・チップへのアップリンク（上り）が同じ基準クロック信号で動作する場合である。言い換えれば、ダウンリンクとアップリンクの基準クロック信号の周波数と位相がまったく同じケースである。実際には、プライマリ・チップから送られてきたシリアル信号（クロック信号を埋め込んだ8B10B変調信号）を受信し、セカンダリ・チップのクロック・データ・リカバリ（CDR：Clock Data Recovery）回路で抽出したクロック信号を使ってアップリンクを動かすケースが同期モードになる（図3、図4）。
Hình 3 Ví dụ về chế độ đồng bộ (đầu bet88 neto bên ngoài)
Hình 4 Ví dụ về chế độ đồng bộ (OSC bên trong)
一方の非同期モードは、ダウンリンクとアップリンクがそれぞれ異なる基準クロック信号で動作する場合である（図5、図6）。仮に、両者の基準クロック信号の周波数が同じだとしても、位相が異なれば非同期モードになる。
Hình 5 Ví dụ về chế độ không đồng bộ (đầu bet88 neto bên ngoài)
Hình 6 Ví dụ về chế độ không đồng bộ (OSC nội bộ)
同期モードのメリットとしては、セカンダリ・チップに供給する基準クロック信号源が不要なことが挙げられる。ただし、デメリットもある。それはプライマリ・チップでしか、パラレル信号の同期取り込みを実現できないことだ。セカンダリ・チップについては、使用する基準クロック信号はCDR回路で抽出したものであり取り込むパラレル信号と無関係なため、非同期取り込みとなる。同期取り込みが可能なダウンリンクは高速な画像/映像信号を伝送できるが、非同期取り込みのアップリンクは高速な画像/映像信号は送れず、低速の制御信号の伝送にしか使えない。
このデメリットの解消を狙って導入したのが非同期モードである。プライマリ・チップとセカンダリ・チップの両方で、別々の基準クロック信号を供給できるようにしたため、両方でパラレル信号の同期取り込みが可能になる。つまり、ダウンリンクとアップリンクともに、高速な画像/映像信号を送れるようになるわけだ。
しかし、ここで注意してほしい点が1つある。それはプライマリ・チップとセカンダリ・チップに基準クロック信号を供給する方法である。供給方法は2つある。1つは、外部のクロック信号回路から供給する方法。もう1つは、各チップに内蔵したクロック発振回路（内部OSC）から供給する方法である。前者は、パラレル信号の基準クロック信号と共用することで同期取り込みが可能になる。しかし後者は、内部OSCのクロック信号を外部に出力できないため、パラレル信号の基準クロック信号とは共用できず、非同期取り込みになってしまう。従って、ユーザーはダウンリンクとアップリンクで伝送したい信号の特性に合わせて、基準クロック信号の供給方法を選ぶ必要がある。
Cải thiện khả năng sử dụng của chức năng chờ
Cuối cùng, tôi muốn giới thiệu ba chức năng mới hữu ích được thực hiện bằng cách sử dụng I2C mới được hỗ trợ trong sản phẩm mới.
1つ目は、「PWM信号生成機能」である（図7）。従来品では、プライマリ・チップのbet88 netで非同期取り込みが可能な周波数のPWM信号を入力し、それをシリアル信号に束ねてセカンダリ・チップに送ることは可能だった。しかし、新製品では、I2C 経由で内部レジスタを設定することでPWM信号を生成する機能を搭載した。プライマリ・チップでも、セカンダリ・チップでも生成できる。液晶パネルのバックライトの輝度調整や、LEDの調光、モーターの駆動などに使える。
2つ目は、「I/Oエキスパンダ機能」である（図8）。この機能は、I2Cとbet88 netの間でデータを変換し、それをプライマリ・チップもしくはセカンダリ・チップに送るというもの。I2Cのシリアル・データをGPOのパラレル・データに変換して送ったり、GPIに入力されたパラレル・データをモニターし、その結果を内部レジスタに格納してI2Cからシリアル・データとして出力したりすることができる。あたかもI2C端子を拡張したように見えるため、I/Oエキスパンダ機能と呼ぶ。
3つ目は、「スタンバイ機能」である（図9）。今回の新製品では、I2Cを介して内部レジスタを書き換えることでスタンバイ状態に移行、もしくは離脱できるようにした。プライマリ・チップ側から、プライマリ・チップのスタンバイ状態への移行/離脱はもちろんのこと、セカンダリ・チップの移行/離脱も設定可能だ。
スタンバイ状態での消費電流は6mAと少ない。通常動作時は50～100mAである。スタンバイ状態でも、I2Cや最大8ビットのbet88 netをプライマリ・チップとセカンダリ・チップの間でやり取りできる。さらにスタンバイ状態でも、光電変換デバイスを介した光伝送や、近距離無線通信デバイスを介した無線伝送を継続可能だ。従って、リンクを切ることなくノーマル動作の状態からスタンバイ状態に切り替えられる。
以上
1つ目は、「PWM信号生成機能」である（図7）。従来品では、プライマリ・チップのbet88 netで非同期取り込みが可能な周波数のPWM信号を入力し、それをシリアル信号に束ねてセカンダリ・チップに送ることは可能だった。しかし、新製品では、I2C 経由で内部レジスタを設定することでPWM信号を生成する機能を搭載した。プライマリ・チップでも、セカンダリ・チップでも生成できる。液晶パネルのバックライトの輝度調整や、LEDの調光、モーターの駆動などに使える。
Hình 7 Hàm tạo tín hiệuPWM
2つ目は、「I/Oエキスパンダ機能」である（図8）。この機能は、I2Cとbet88 netの間でデータを変換し、それをプライマリ・チップもしくはセカンダリ・チップに送るというもの。I2Cのシリアル・データをGPOのパラレル・データに変換して送ったり、GPIに入力されたパラレル・データをモニターし、その結果を内部レジスタに格納してI2Cからシリアル・データとして出力したりすることができる。あたかもI2C端子を拡張したように見えるため、I/Oエキスパンダ機能と呼ぶ。
Hình 8 Hàm mở rộng I/O
3つ目は、「スタンバイ機能」である（図9）。今回の新製品では、I2Cを介して内部レジスタを書き換えることでスタンバイ状態に移行、もしくは離脱できるようにした。プライマリ・チップ側から、プライマリ・チップのスタンバイ状態への移行/離脱はもちろんのこと、セカンダリ・チップの移行/離脱も設定可能だ。
Hình 9 Chức năng chờ
スタンバイ状態での消費電流は6mAと少ない。通常動作時は50～100mAである。スタンバイ状態でも、I2Cや最大8ビットのbet88 netをプライマリ・チップとセカンダリ・チップの間でやり取りできる。さらにスタンバイ状態でも、光電変換デバイスを介した光伝送や、近距離無線通信デバイスを介した無線伝送を継続可能だ。従って、リンクを切ることなくノーマル動作の状態からスタンバイ状態に切り替えられる。
以上
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