Descifrar la nomenclatura Mux/Demux/Switch: ¿AxB:C?

Question

Estoy buscando en Digikey's Interfaz - Conmutadores, multiplexores, demultiplexores (y, gracias a W5VO, la sección Lógica - Conmutadores de señales, multiplexores, descodificadores sección también), y tengo problemas para descifrar qué circuito/topología necesito.

Tengo un procesador con una interfaz de coprocesador de 32 bits, y me gustaría interconectarlo con un chip Flash o RAM paralelo. Lo ideal sería tener ambos, y poder cambiar entre los dos por software. Me imaginaba (equivocadamente, al parecer) que esto sería una necesidad bastante común, y que podría comprar un par de circuitos integrados que dividirían cada uno 16 entradas en 2 bancos de 16 salidas, con alimentación, tierra, un solo pin de selección de canal, tal vez un pin de habilitación / alta impedancia. Lo ideal sería un TSSOP de 54 patillas o un QFP de 64 patillas o algo de ese tamaño. Un chip de 32 interruptores también funcionaría, pero me imagino que dos interruptores harían el enrutamiento un poco más fácil. La interfaz sería digital (realmente no necesito un conmutador analógico), y me gustaría mantener el grado de velocidad máxima de 150MHz de mi procesador (pero me conformaré con 72MHz más o menos de rendimiento real). ¡Estoy seguro de que no necesito algunos de los conmutadores de punto de cruce de más de 200 dólares!

Imaginaba que sería una tarea sencilla, pero parece que mi idea de lo que debe significar AxB:C es diferente de la idea de Digikey. Pensé que las opciones incluirían 1x16:32 o 16x1:2, pero (1) estas opciones no están disponibles a precios razonables (no veo por qué este dispositivo debería costar $70 or $ 234!), y las otras opciones (como 8x2:1, que parece popular) están diseñadas para la conmutación analógica de señales Ethernet.

1. ¿Dónde puedo informarme sobre la nomenclatura mux? (Una respuesta en este sitio sería ideal :) Además, ¿dónde puedo aprender acerca de las diversas funciones enumeradas, como AV / crosspoint / Ethernet / USB?
2. ¿Qué topología o función debo utilizar para realizar esta tarea (digital, ~100MHz, 32 o 16 líneas)?
3. Si todo lo demás falla, ¿cómo puedo construir un interruptor con componentes discretos o conjuntos de transistores?

Answer 1

Hay unas cuantas preguntas, así que las abordaré una a una.

¿Qué significa A x B : C?

Lea esto como A instancias de un B número de entradas a C número de salidas. Lo que buscas, si no he entendido mal, es un chip 16x2:1 o 32x2:1. Si C es mayor que 1, entonces tu chip es significativamente más complicado - ya no estarías seleccionando una entrada y conectándola a la salida. Lo que nos lleva a la siguiente sub-pregunta -

¿Por qué hay chips de más de 200 dólares para esta sencilla función?

La parte específica que ha vinculado es un 1x32:16 de gran ancho de banda, DC acoplado, buffered, MUX de vídeo, que puede seleccionar cualquiera de sus 32 entradas de vídeo y la salida de forma simultánea en su 16 salidas con buffer, con una ganancia de 1-2x. Es como un 16x32:1 con muchas funciones. Tiene bastante más en el interior que sólo interruptores CMOS. No está realmente diseñado para su función, que es...

¿Cómo conecto dos memorias a una CPU maestra?

El método más habitual para conectar varios chips de memoria a un controlador o CPU es utilizar un bus triestado. Las líneas de dirección controlan ambos chips, y el bus de datos se comparte entre todos los chips. Ambos chips deben tener un pin como "output enable", que puede ser controlado por la CPU. He encontrado este artículo hablar de los buses de memoria a un nivel rudimentario: tiene imágenes descriptivas. Véase la Figura 8 para ver lo esencial. Es la forma más simple de conectar las cosas, y la forma que yo recomendaría si los chips lo soportan.

¿Cómo haría uno?

Bueno, creo que ibas por buen camino. Los buses de la CPU pueden ser bidireccionales, por lo que interceptar la señal de habilitación de salida correcta puede ser arriesgado. La parte que probablemente estabas buscando era un interruptor digital, algo como esto FET mux 16x2:1 . Este es el más barato a 1,75 dólares cada uno. Los buses bidireccionales anchos se manejan mejor con circuitos integrados.

Nota

Yo consultaría con el fabricante de tu CPU para buscar notas de aplicación y diseños de referencia relativos a los buses de memoria. Esa será la forma más fácil de ver si vas por buen camino.

Answer 2

Creo que estás confundiendo términos. Parece que lo que quieres es conectar una SRAM y una Flash a un microcontrolador. Esto no tiene nada que ver con los interruptores de punto de cruce.

También veo que borraste una respuesta diciendo lo mismo hace unas 2h; si te importa comentar por qué esto es incorrecto podemos intentar ayudarte. Por lo demás creo que W5VO ha respondido bastante bien a tu pregunta sobre nomenclatura. (edit: no importa, borrado por el propietario me parece el propietario de la respuesta, no el propietario de la pregunta).

Une las líneas de dirección, las líneas de datos y las líneas RD (read strobe) (si la flash tiene OE, une RD a OE también). Las líneas WR deberían estar unidas, y ahora deberías tener dos líneas CS (chip select). O bien las conectas a salidas dedicadas en el microcontrolador (muchos tienen decodificadores de direcciones incorporados) o construyes alguna lógica de selección que te de un OE para accesos a un rango de memoria y otro OE para otro rango de memoria. Hay MUCHOS ejemplos en línea, y el 74HC138 es un gran chip para esto. Busca en Google "decodificación de direcciones de memoria" o "decodificación de selección de chip" o incluso "interfaz de memoria externa de microcontrolador" para empezar.

Hay algunas formas diferentes de hacerlo (bus estilo Motorola frente a bus estilo Intel), pero cualquier libro o artículo sobre los microprocesadores o microcontroladores más antiguos te dará mucha información.

Answer 3

Creo que lo estás poniendo demasiado difícil. Sólo tienes que ejecutar la dirección y las líneas a la Flash y RAM en paralelo. Luego el chip selecciona a cual acceder. Supongo que NOR flash.

Un conmutador AV está diseñado para señal analógica, por lo que tendrá una impedancia baja y un ancho de banda elevado (cientos de MHz). Además, no olvides que tienes que pasar los flancos de las señales, no solo la frecuencia.

Un conmutador matricial puede conmutar cualquier entrada a cualquier salida. Es más caro y general que un 8x2:1, que son sólo 8 conmutadores 2:1, es decir, 8 conmutadores SPDT.