¿Existe un IC que permite on-the-fly de enrutamiento de señales?

Question

¿Existen ICs con el N de pines de entrada y salida de N pines que, ya sea a través de la configuración de la EEPROM o a través de on-the-fly de control por un microcontrolador, permiten la ruta de cada una de las N entradas para CUALQUIERA de las N salidas?

En otras palabras, por ejemplo, se podría utilizar para conectar la línea de entrada en la Entrada1 a la salida de la línea en Output6, y conectar Entrada2 a Salida3, y Input3 a Output1, y así sucesivamente (independientemente de si las señales son señales SPI o I2C, o estándar de líneas digitales, etc)... Y después de cambiar el orden.

Si existe, ¿qué tal ICs?

Answer 1

En general, un dispositivo que se conecta N entradas a N salidas simultáneamente se llama un travesaño interruptor.

Mientras todas las señales son digitales unidireccional de señales, tales como las señales en un par de SPI autobuses,

• una FPGA puede ser configurado de forma dinámica ruta cualquiera de N entradas para cualquiera de N salidas.
• Si N es lo suficientemente pequeño, usted podría ser capaz de hacer esto con algún otro tipo de dispositivo lógico programable o un multiplexor.
• Si un microsegundo o menos de retraso entre una entrada cambiando y la salida de cambiar es tolerable, un microcontrolador o otro procesador puede ser el de menor costo de enfoque.

Si las señales son bidireccionales, tales como las señales de un bus I2C, es más difícil hacer el enrutamiento -- cuando el travesaño interruptor se dijo para conectar pin a pin B, se necesita de alguna manera reconocer y posiblemente cambiar la dirección de milisegundo a milisegundo, si se necesita leer Un pin como entrada y unidad de pin B, o leer B como entrada y unidad de pin A. La lógica adicional requerido para ello puede caber fácilmente en un FPGA.

Si las señales son analógicas de audio o de vídeo analógico de señales,

• usted puede ser capaz de utilizar mux análogo ICs. La mayoría de ellos son inherentemente bidireccional. Es bastante fácil de alambre de hasta 4 "4:1 mux análogo chips" para dar completa arbitrario 4 x 4 de enrutamiento entre 4 entradas analógicas y 4 salidas analógicas, con 2 digital de control de líneas por cada salida (presumiblemente procedentes de algunas de procesador) para seleccionar la entrada al que está conectado.
• vídeo de punto de conexión del interruptor ICs. Por ejemplo, el "Maxim MAX4360 8x8 de bajo costo de vídeo de punto de conexión switch" está disponible por alrededor de $20. (Gracias, Axeman).
• Una alternativa popular a analógico puro travesaño interruptores de sistemas es que (1) digitalizar todas las entradas analógicas, entonces (2) de la operación de las señales a través de un digital interruptor del travesaño, a continuación, (3) volver a convertir a analógico en las salidas.

Todos disponibles ICs tiene límites en cuanto a la cantidad de potencia que puede manejar y la frecuencia máxima que puede manejar. Si usted necesita para cambiar las señales que están más allá de los límites de (y suponiendo que no quieren desarrollar sus propios IC), usted está obligado a usar los relés mecánicos.

Answer 2

Lo que buscas se llaman un "chip de barra transversal". Ya que esta es una manera bastante ineficiente utilización de recursos de silicio, el énfasis estos días parece estar en esas fichas para rutear las señales LVDS de muy alta velocidad.

Answer 3

En los años pasados Lattice Semiconductor tiene un par de familias de dispositivos configurables en su GDX y GDX2 de la serie. Desde su sitio web:

Celosía ispGDX2 - 38 Gbps de ancho de Banda, 800 Mbps SERDES La ispGDX2 la familia es el Entramado de la próxima generación en el sistema programable (ISP) de alto el rendimiento digital de punto de conexión del interruptor de bus de alta velocidad de conmutación y la interfaz con el ancho de banda de hasta 38Gbps. Esta familia combina un el cambio flexibles arquitectura avanzada de alta velocidad de e/S serie (sysHSI bloques), sysCLOCK Pll, y sysIO interfaces para satisfacer las necesidades de alta velocidad actuales sistemas. Un multiplexor basada en la arquitectura y en chip de control de la lógica de facilitar el alto rendimiento de la aplicación de común de las funciones de conmutación. Los dispositivos de la familia puede operar en 3.3, 2,5 y 1,8 V Voltaje del núcleo.

La posterior GDX2 familia se anunció EOL con un último momento de comprar el 7 de Marzo de 2011, y el último de los envíos en Dec 31, 2014.

En estos días usted puede implementar una política generalizada de la entrada a la salida de conmutación función con cualquier número de diferentes bajo costo de los FPGAs de la talla de Altera, de Celosía, Xilinx y otros. FPGA características, más allá de la simple función de enrutamiento a menudo en el juego porque cuando llegas abajo a la derecha es seleccionable de enrutamiento de las Entradas en Salidas rara vez es simplemente así de sencillo. No es muy a menudo la necesidad de sincronización de reloj, el registro, el almacenamiento en búfer, conversión de nivel, bi-direccional de señales y especializado de apertura de puerta o de las señales de control. Todo esto y más puede ser implementado con FPGAs.