作為使用PAL、GAL或CPLD器件實(shí)現(xiàn)非易失性門控功能的替代方案，這些電路使用串行接口控制的數(shù)字電位器（MAX5427或MAX5527）存儲(chǔ)門控信號(hào)（模塊或發(fā)送）。

下面介紹了通常由 PAL、GAL 或 CPLD 器件實(shí)現(xiàn)的非易失性門控功能的簡(jiǎn)單替代方案。要“選通”邏輯信號(hào)（以阻止或傳輸它），通常使用邏輯門（如AND門），并使用門的第二個(gè)輸入來定義門是阻塞還是傳輸施加的信號(hào)（圖1）。由于邏輯門執(zhí)行即時(shí)布爾運(yùn)算，因此它們的運(yùn)算是組合的，沒有內(nèi)存。

圖1.AND 門用于門控信號(hào)。

如果需要對(duì)門進(jìn)行編程，該門在系統(tǒng)啟動(dòng)后應(yīng)始終阻塞或傳輸信號(hào)，則必須將“發(fā)送/阻塞”邏輯狀態(tài)存儲(chǔ)在某種形式的非易失性存儲(chǔ)器中。有兩種基本方法可用于存儲(chǔ)此類邏輯狀態(tài)。第一種涉及微控制器與非易失性存儲(chǔ)器（如EEPROM）的組合。如果系統(tǒng)可以等到微控制器從存儲(chǔ)器讀取邏輯狀態(tài)并將其應(yīng)用于硬件引腳（通常通過GPIO引腳），則此方法適用。但是，某些系統(tǒng)要求在啟動(dòng)時(shí)存在發(fā)送/塊信號(hào)。對(duì)于這些，從內(nèi)存讀取延遲是不可接受的。

第二種方法適用于沒有μC的系統(tǒng)，或者無法等待μC在啟動(dòng)時(shí)從存儲(chǔ)器讀取的系統(tǒng)，它將邏輯狀態(tài)存儲(chǔ)在器件中，使其在上電時(shí)立即可用。用于此目的的典型可編程邏輯器件是PAL、GAL或CPLD，它們將門控功能與可編程非易失性存儲(chǔ)器相結(jié)合。然而，這些器件提供的不僅僅是存儲(chǔ)器門控，對(duì)于只需要幾個(gè)這樣的門的系統(tǒng)來說，這些器件可能過于合格。此外，它們的封裝相對(duì)較大，以適應(yīng)它們提供的許多邏輯 I/O 引腳。

如果只需要幾個(gè)非易失性柵極，請(qǐng)考慮使用模擬和混合信號(hào)系統(tǒng)中常見的元件——數(shù)字電位計(jì)或DigiPot（圖2）。將電阻串的L端接地，并將信號(hào)路由到電阻串的H端。然后，游標(biāo)輸出短路至地以進(jìn)行阻塞，或連接到輸入信號(hào)進(jìn)行傳輸（圖3和圖4）。這些連接僅對(duì) DigiPot 進(jìn)行編程，使其處于 N 個(gè)可能狀態(tài)中的兩種：D∈[1，N]，其中 N = 抽頭次數(shù)。

您可以在電路板或系統(tǒng)測(cè)試期間通過其串行接口對(duì) DigiPot 進(jìn)行編程。在某些DigiPots上找到的上/下接口適用于此目的。選擇非易失性DigiPot時(shí)，應(yīng)考慮以下標(biāo)準(zhǔn)：

DigiPots 通常有 32 個(gè)或更多水龍頭（至少需要兩個(gè)）。DigiPot游標(biāo)具有與內(nèi)部開關(guān)相關(guān)的電阻，應(yīng)盡可能小，以避免開關(guān)信號(hào)失真。典型游標(biāo)電阻為100Ω至1kΩ（MAX5527游標(biāo)電阻測(cè)量值低至90Ω）。

由于 DigiPot 游標(biāo)的電阻會(huì)隨著電源電壓的增加而減小，因此您應(yīng)該為 DigiPot 選擇高電源電壓。

為了最大限度地減少信號(hào)源的負(fù)載，并且不限制DigiPot的信號(hào)帶寬，您應(yīng)該選擇具有高端端到端電阻的DigiPot。100kΩ對(duì)于許多應(yīng)用都是可以接受的。

如果門的狀態(tài)必須在非易失性存儲(chǔ)器中編程，請(qǐng)選擇非易失性DigiPot。一些DigiPot具有OTP（一次性編程）功能，可讓您一勞永逸地保存游標(biāo)的設(shè)置。OTP 適用于您不希望以后對(duì)門控功能進(jìn)行更改的情況。必須存儲(chǔ)狀態(tài)的門數(shù)決定了 DigiPot 的數(shù)量，每個(gè)包以 1 到 6 個(gè)（或更多）的數(shù)組形式提供。

DigiPot帶寬決定了通過DigiPot傳輸?shù)男盘?hào)的最大數(shù)據(jù)速率。如果這些外加邏輯信號(hào)的開關(guān)速率對(duì)于可用的DigiPot來說太高，則可以使用傳統(tǒng)的（高速）邏輯門，其發(fā)射/塊輸入由DigiPot控制（圖5）。

圖5.高速信號(hào)的非易失性選通。

審核編輯：郭婷