Программируемое светодинамическое устройство (СДУ) позволяет управлять независимо каждым из набора 16 световых элементов гирлянды по 3 соединительным линиям последовательного интерфейса. Такое построение СДУ позволяет наращивать число элементов с минимальными аппаратными затратами без увеличения числа проводников, входящих в жгут и располагать гирлянду световых элементов на большом удалении от основной платы контроллера. Специально разработанная программа виртуального симулятора (“Light Effects Reader”) позволяет эмулировать работу устройства на экране компьютера, что гарантирует от возможных ошибок, которые могут быть допущены пользователем при разработке управляющего программного кода.
Общие сведения. Программируемое 16-канальное СДУ, рассмотренное в данной статье, является усовершенствованным вариантом устройства, опубликованного в [1], и позволяет управлять удаленным набором световых элементов по 3 линиям последовательного интерфейса (не считая “общего” провода), длина которых может достигать 100 м. В модернизированном варианте учтены все особенности работы контроллера на несогласованные линии большой длины, а применение КМОП микросхем серии КР1564 (а не К561) позволяет значительно упростить схемотехнические решения на передающей и приемной сторонах несогласованной длинной линии. Разнообразие светодинамических эффектов не ограничено и определяется только воображением пользователя. Количество светодинамических эффектов увеличено в два раза при неизменном размере управляющей программы (16К). Это достигнуто за счет увеличения длительности цикла в два раза и введения инверсного режима работы за счет элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ во второй половине рабочего цикла. Кроме того, в два раза уменьшена скважность импульсов синхронизации, что соответствует максимальной помехоустойчивости при работе на линии большой длины (до 100 м и более). При необходимости еще большего увеличения длины соединительной линии (до 300 м и более) предусмотрено применение специальных драйверов, уменьшающих крутизну фронтов транслируемых импульсов, и, тем самым, исключающих отражения и перекрестные наводки в несогласованной линии связи.
Данное устройство схемотехнически (и конструктивно) проще “Автономного 16-канального варианта СДУ”, опубликованного в [2]. Кроме того, нет необходимости устанавливать две микросхемы КР1564ИР24 контрольного регистра на основной плате контроллера, поскольку устройство работает только в режиме воспроизведения. Также нет необходимости длительно набирать управляющую программу с помощью кнопок. Таким образом, для полнофункциональной работы устройства необходимо всего 8 корпусов на основной плате контроллера и 4 корпуса для управления гирляндой при улучшении помехоусточивости и увеличении числа эффектов в два раза. Благодаря применению КМОП-микросхем серии КР1564, возможно одновременное использование в одном устройстве микросхем КМОП (КР1554, КР1564, КР1594) и ТТЛШ серий (КР1533, К555), что делает его еще более доступным широкому кругу радиолюбителей.
В подавляющем большинстве известных конструкций светодинамических устройств реализовано управление каждым световым элементом непосредственным его подключением с помощью отдельного сигнального проводника к основной плате контроллера. Но, как правило, такие устройства позволяют управлять лишь небольшим числом элементов [3], обычно, не превышающим восьми. Наращивание их числа требует использования дополнительных микросхем памяти и соответствующего увеличения числа проводов, входящих в жгут. Это приводит к значительному усложнению, как схемотехнической части, так и программного кода, необходимого для “прошивки” нескольких микросхем памяти. Кроме того, в таком варианте невозможно управлять набором световых элементов, удаленных от основной платы контроллера на значительное расстояние.
Решением задачи увеличения числа элементов и управления набором световых элементов, расположенным на большом расстоянии от основной платы контроллера, является применение последовательного интерфейса между основной платой контроллера и гирляндой, состоящей из регистров, непосредственно к выходам которых и подключаются световые элементы. В таком устройстве передача данных в выходные регистры производится в течение очень короткого промежутка времени с тактовой частотой около 25 КГц. Пакеты данных следуют друг за другом с частотой около 10 Гц, что приводит к смене светодинамических комбинаций. Поскольку время обновления данных в регистрах очень мало: 0,04(мс)x16=0,64(мс), смена комбинаций происходит визуально незаметно, что и создает эффект их непрерывного воспроизведения. Линия выполняется жгутом из 4 многожильных проводников, включая “общий” провод, при длине линии до 10 метров, и жгутом из 7 многожильных проводников, при длине от 10 до 100 метров. Во втором случае, каждый сигнальный проводник (“Данные”, “Синхронизация”, “Разрешение индикации”) выполняется “витой парой”, второй проводник которой заземляется с обеих сторон линии, и, после этого, все проводники объединяются в один жгут.
Опыт повторения светодинамических устройств [3], показывает, что публикуемые “прошивки”, к сожалению, далеки от совершенства и содержат грубые ошибки. А ведь читатель ожидает получить именно эстетический визуальный эффект от работы устройства. Поэтому такой подход к разработке программного кода напрочь отбивает желание повторять программируемые светодинамические устройства, несмотря на простоту и доступность их схемотехнических решений.
С целью гарантировать от записи в РПЗУ неправильного управляющего кода, в среде “Delphi 7.0” разработана специальная программа Виртуального симулятора (“Light Effects Reader”), позволяющая воспроизвести последовательность светодинамических эффектов на экране компьютера, и тем самым, проверить целостность формируемого по приведенной в данной статье методике программного кода.
Как известно, многократные отражения сигнала, возникающие в длинных несогласованных линиях, а также интерференционное взаимодействие двух сигнальных линий, входящих в один жгут, при определенных условиях, могут привести к ошибкам в передаче данных, что в случае светодинамической системы означает нарушение эстетического эффекта. Это накладывает ограничения на длину соединительной линии и предъявляет жесткие требования к помехоустойчивости системы, использующей последовательный интерфейс. Помехоустойчивость такой системы зависит от многих факторов: частоты и формы импульсов транслируемого сигнала, времени между изменениями уровней (скважности) импульсов, удельной емкости проводников линии, входящих в жгут, эквивалентного сопротивления линии, а также входного сопротивления приемников сигнала и выходного сопротивления драйверов.
Известно, что главным критерием помехоустойчивости является значение порогового напряжения переключения логических элементов [4]. Пороговому напряжению инвертирующего логического элемента соответствует такое входное напряжение, при котором на выходе элемента устанавливается напряжение, равное входному. Для микросхем ТТЛ-структуры (серии К155) это значение составляет примерно 1,1 В при типовом значении напряжения питания 5 В. Применение таких микросхем в устройствах передачи и приема данных по длинным несогласованным линиям не позволяет получить приемлемой помехоустойчивости даже при работе на линии относительно небольшой длины (более 5 м). Дело в том, что многократные отражения сигнала, амплитуда которых даже незначительно превышает значение порогового напряжения переключения логических элементов (1,1 В), приводят к многократному переключению выходных регистров, а значит к ошибкам передачи данных [4]. Чтобы частично скомпенсировать отраженный сигнал, в случае применения ТТЛ (К155) и ТТЛШ (К555, КР1533) микросхем, часто используют обычные RC-фильтры (так называемые интегрирующие цепочки), но они же сами и вносят искажение в передаваемый сигнал, искусственно увеличивая времена нарастания и спада фронтов сигнала. Поэтому такой способ малоэффективен, и, в конечном счете, приводит только к увеличению суммарной паразитной емкости линии, что создает дополнительную нагрузку на микросхемы трансляторов сигналов на передающей стороне линии. Есть и еще одна проблема, связанная с применением RC-фильтров. С увеличением времен нарастания и спада фронтов сигнала, увеличивается и время “пребывания” управляющего сигнала вблизи “опасного” порогового уровня напряжения переключения логического элемента, что, в свою очередь, приводит к возрастанию вероятности ложного переключения выходного регистра под действием сигнала помехи и нарушению эстетического эффекта.
Современная элементная база — быстродействующие КМОП микросхемы, обладающие высокой нагрузочной способностью и максимальной помехоустойчивостью (их пороговое напряжение переключения практически равно половине напряжения питания) — позволяют построить СДУ с последовательным интерфейсом, длина соединительных линий которого, учитывая участки, соединяющие регистры выносной гирлянды, может достигать 100 м даже при использовании обычной витой пары (никаких экранированных проводников!).
Первое преимущество КМОП микросхем серии КР1564 заключается в высокой помехоустойчивости, значительно превышающей соответствующее типовое значение для элементов ТТЛШ-микросхем серии КР1533. В случае применения микросхем структуры КМОП серии КР1564, симметричные передаточные характеристики обеспечивают помехоустойчивость на уровне 45% от напряжения источника питания, что близко к идеальному значению 50%, причем помехоустойчивость системы возрастает с увеличением напряжения источника питания, поскольку возрастает амплитуда транслируемого сигнала.
Второе преимущество микросхем структуры КМОП, благодаря их высокой нагрузочной способности (серии КР1554, КР1564), заключается в возможности непосредственно управлять нагрузкой, имеющей емкостной характер. Сбалансированные (симметричные) вольтамперные передаточные характеристики элементов микросхем указанных серий позволяют получить практически одинаковые времена фронтов нарастания и спада сигнала. Кроме того, для трансляции сигналов в линию и приема можно использовать мощные буферные элементы на основе триггеров Шмитта, обладающие гистерезисом (при напряжении питания 5 В для ИС КР1554ТЛ2 это значение составляет примерно 400 мВ), что создает дополнительный запас помехоустойчивости.
Третье преимущество использования КМОП микросхем серии КР1564 по сравнению с ТТЛ (К155) и ТТЛШ (К555, КР1533) заключается в наличии на входах и выходах всех элементов защитных диодов, предотвращающих пробой подзатворного окисла (диэлектрика) полевых транзисторов элементов микросхем, в случае воздействия экстремальных входных токов и напряжений (например, разряда статического электричества или, так называемых, “просечек” сигнала, превышающих допустимый уровень). Защитные диоды приводят к ограничению “просечек” сигнала выше уровня питания (overshoot) и ниже уровня “земли” (undershoot). Эти диоды ограничивают пиковые значения сигнала на уровне +0,7В выше уровня питания и -0,7В ниже уровня “земли”. Эта особенность полностью исключает необходимость применения интегрирующих RC-цепочек для компенсации хорошо известных отражений сигнала и, в случае применения КМОП-микросхем указанных серий, позволяет значительно упростить схемотехнические решения на передающей и приемной сторонах линии передачи.
Схема электрическая принципиальная. На схеме электрической (см. рис. 1) в явном виде показано подключение одного выходного регистра, состоящего из 4 микросхем (DD11…DD14), с помощью трех сигнальных проводников соединительной линии. Таких выходных регистров, которые при параллельном включении будут работать синхронно, может быть несколько. Общий проводник (на схеме не показан), соединяющий выходной регистр и общий провод основной платы контроллера также входит в состав соединительной линии и должен выполняться многожильным проводом сечением не менее 1 мм2.
Управление выходным регистром, следовательно, и загрузка в него данных, осуществляется по трем сигнальным линиям последовательного интерфейса: “Данные”, “Синхронизация” и “Разрешение индикации”. Третья линия — вспомогательная, этот сигнал кратковременно отключает выходы ИМС всех регистров на время загрузки текущей комбинации, что исключает эффект мерцания даже малоинерционных светодиодов. Таким образом, гирлянда световых элементов подключается к основной плате устройства (не считая экранирующих, необходимых только при длине линии более 10 м, составляющих пару каждому сигнальному проводнику) всего четырьмя проводами: “Данные”, “Синхронизация”, “Разрешение индикации” и “Общий”.
Устройство содержит: НЧ-генератор смены светодинамических комбинаций (DD1.1, DD1.2, R1, R2, C1), ВЧ-генератор (DD1.3, DD1.4, R6, R7, R8, C4), стробирующий схему формирования импульсов синхронизации (DD4.1, DD6.1, DD6.2), адресный счетчик (DD3) выборки РПЗУ (DD5), адресный счетчик (DD4.2) выборки мультиплексора (DD7), а также контрольный (DD9, DD10) и выходной (DD11…DD14) регистры. Причем триггеры Шмитта, входящие в состав микросхем DD11, DD13 служат, как для приема и восстановления строго прямоугольной формы сигнала, так и усиления ретранслируемого сигнала для управления следующими, по цепочке, микросхемами выходных регистров. Такое схемотехническое решение позволяет располагать платы выходных регистров [DD11, DD12] и [DD13, DD14] на значительном расстоянии, как от основной платы контроллера, так и друг от друга. Для трансляции сигналов по длинной несогласованной линии, представляющей собой емкостную нагрузку, на основной плате контроллера используются мощные буферные элементы на основе триггеров Шмитта типа КР1554ТЛ2.
Принцип работы. При включении питания запускается НЧ-генератор, собранный на элементах DD1.1, DD1.2, с частотой около 10 Гц и далее все время работает непрерывно. Положительный перепад каждого выходного импульса этого генератора через дифференцирующую цепочку C2R3 воздействует на вход элемента DD2.3 и, после инвертирования, в виде коротких отрицательных импульсов — на вход RS-триггера (вывод 9), собранного на элементах DD2.1, DD2.2, устанавливая его в условное единичное состояние. Высокий уровень с выхода (вывод 8 элемента DD2.1 — условно назовём его “прямым”) этого триггера разрешает работу ВЧ-генератора, собранного на элементах DD1.3, DD1.4, который формирует пачку из 64-ти импульсов, соответствующую выдаче в линию данных последовательного интерфейса 16 бит информации. Кодовые комбинации с выхода счетчика DD4.2 опрашивают адресные входы мультиплексора DD7 и вызывают прохождение с выходов D0-D7 РПЗУ DD5 на выход DD7 информации, записанной по адресам, задаваемым на выходах адресного счётчика DD3.
В момент включения питающего напряжения счётчики DD3, DD4.1, DD4.2 устанавливаются в нулевое состояние, благодаря короткому положительному импульсу, формирующемуся на выходе буферного элемента DD2.4. RS-триггер (DD2.1-DD2.2) при этом может установиться с равной вероятностью, как в единичное, так и в нулевое состояние. Поскольку частота ВЧ-генератора многократно превосходит частоту НЧ-генератора, то в случае возможной установки RS-триггера в единичное состояние произойдет “несанкционированный” запуск первого генератора и выдача 64 импульсов до момента формирования первого короткого отрицательного импульса на выходе элемента DD2.3 (считая с момента включения питания). Но последовательность считывания слов данных, в этом случае, не нарушится, поскольку, благодаря счетчикам DD4.1 и DD4.2 в регистры будет передано именно 16 бит данных, соответствующих первому и второму словам РПЗУ, записанным по “нулевому” (0000h) и “первому” (0001h) адресам соответственно. Затем, уже по отрицательному перепаду действительного (правильного) отрицательного импульса с выхода элемента DD2.3, санкционирующего запуск ВЧ-генератора, будут считаны и переданы в регистры третье (0002h) и четвертое (0003h), потом пятое (0004h) и шестое (0005h) слова данных и так далее. В случае установки RS-триггера (при включении питания) в нулевое состояние (на прямом выходе (вывод 8) уровень нуля) работа ВЧ-генератора будет запрещена и на его выходе (вывод 8 элемента DD1.4) установится уровень нуля. Первым отрицательным перепадом с выхода элемента DD2.3 RS-триггер будет установлен в единичное состояние и работа ВЧ-генератора будет разрешена.
Поскольку на входах A1-A3 мультиплексора DD7 в начальный момент времени установлены уровни “нулей”, то на его выход пройдёт бит данных с входа D0 (вывод 4). По завершению отрицательного импульса на выходе DD6.2 (вывод 6) этот бит будет записан в первую ячейку регистров DD9, DD12 положительным перепадом на их входах синхронизации “C” (выводы 12). Так как регистры DD9, DD10, DD12, DD14 работают в режиме параллельного сдвига информации вправо, то синхронно с записью бита данных в первый разряд DD9, DD12 произойдет сдвиг содержимого всех разрядов регистров DD9, DD10, DD12, DD14 в направлении возрастания номеров их выходов.
Одновременно, уровень логической единицы, установленный на условно прямом выходе RS-триггера DD2.1-DD2.2 (вывод 8 — DD2.1), приведёт к выключению выходов регистров DD9, DD10, а после инвертирования элементами DD8.5, DD8.6, DD11.3, DD13.3, — и выходов регистров DD12, DD14 на время загрузки текущей светодинамической комбинации. Это необходимо для предотвращения эффекта мерцания даже малоинерционных светодиодов.
Спад первого положительного импульса с выхода ВЧ-генератора DD1.3, DD1.4 приведёт к увеличению состояния счётчика DD4.1 на единицу. Третий отрицательный перепад с выхода ВЧ-генератора приведет к записи в регистры DD9, DD12 первого бита информации с одновременным сдвигом содержимого разрядов всех регистров в направлении их возрастания. По спаду четвертого импульса произойдет переключение входов D0-D7 мультиплексора DD7 и смена информации на линии данных, благодаря увеличению состояния счётчика DD4.2 на единицу. По спаду 32-го положительного импульса ВЧ-генератора, счётчик DD4.2 перейдёт в восьмое состояние и на выходе его третьего разряда (вывод 13) будет сформирован отрицательный перепад, означающий завершение формирования очередного положительного импульса на этом выходе счётчика. Этот перепад приведёт к увеличению состояния счётчика DD3 на единицу и началу считывания второго байта (второй серии из 8-ми бит) информации с выходов D0-D7 РПЗУ DD5. По спаду 64-го положительного импульса ВЧ-генератора, завершится загрузка текущей светодинамической комбинации в регистры DD9, DD10 и DD12, DD14. Одновременно, спад 64-го импульса с выхода ВЧ-генератора приведёт к появлению отрицательного перепада на четвёртом выходе счётчика DD4.2 (вывод 14) и установке RS-триггера в исходное нулевое состояние. На его прямом выходе (вывод 8 — DD2.1) будет установлен уровень логического нуля, который запретит работу ВЧ-генератора. Этот же низкий уровень приведёт к переключению выходов регистров в активное состояние, и текущая светодинамическая комбинация будет отображаться до момента очередного отрицательного перепада на выходе элемента DD2.3. В результате многократного повторения описанной выше процедуры происходит последовательная передача 16-битных пакетов по линии данных последовательного интерфейса и воспроизведение светодинамических комбинаций, записанных в ИМС РПЗУ по двум последовательным адресам. Поскольку время загрузки светодинамических комбинаций в регистры очень мало (всего 0,64 мс при частоте ВЧ-генератора 100 кГц, что выше частоты синхроимпульсов в 4 раза, поскольку на каждый из них приходится 4 импульса ВЧ-генератора), то смена комбинаций происходит визуально незаметно, а кратковременное переключение выходов регистров в третье состояние, как отмечалось ранее, полностью исключает эффект мерцания даже малоинерционных светодиодов.
Для формирования импульсов синхронизации регистра использован дешифратор на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ DD6.1. Это позволило “привязать” длительность импульсов к частоте ВЧ-генератора и легко изменять её резистором R8. Необходимость в этой регулировке возникает при работе контроллера на очень длинные линии связи в условиях повышенного уровня шумов. (С увеличением длины соединительной линии возрастает амплитуда помехи, наводимой смежными проводниками.) При длине линии до 10 м частота импульсов ВЧ-генератора соответствует максимальному значению (100 кГц) и движок резистора R8 устанавливается в положение соответствующее минимальному сопротивлению. Следует особо подчеркнуть, что моменты изменения логических уровней на линии синхронизации равноудалены друг от друга (см. временную диаграмму на рис. 2), что соответствует скважности синхроимпульсов равной двум (меандр). Это необходимо для полного завершения переходных процессов в линии связи к моменту записи данных и исключения ложного срабатывания регистров. Применение мощных буферных элементов на основной плате контроллера типа КР1554ТЛ2 (74AC14) обеспечивает быструю перезарядку паразитных емкостей линии, что увеличивает крутизну фронтов импульсов, передаваемых по линии связи, и повышает помехоустойчивость при работе на длинные несогласованные линии.
Конструкция и детали. Контроллер собран на печатной плате из двустороннего стеклотекстолита размерами 80×130 мм и толщиной 1,5 мм (рис. 3), а выходные регистры — 25 x 80 мм (рис. 4). 
В устройстве применены постоянные резисторы типа МЛТ-0,125, подстроечные — СП3-38б, конденсаторы неполярные (С1-С5) типа К10-17, электролитические (С6-С11) — К50-35. На основной плате контроллера установлены светодиоды типа АЛ307 стандартной яркости, а в выносной гирлянде — сверхъяркие четырех цветов КИПМ15 диаметром 10 мм, размещенные в чередующейся последовательности. Учитывая различие в падении напряжения на прямо смещенных светодиодах (для красного и желтого это значение составляет 2,1 В, а для синего и зеленого — 3,0 В), необходимо включать соответствующие ограничительные резисторы: 220 и 150 Ом. Для управления мощной нагрузкой выходные регистры нужно дополнить транзисторными или симисторными ключами. РПЗУ КР573РФ5 заменима КР573РФ2. Возможно применение непосредственно на месте РПЗУ микросхемы памяти с электрическим стиранием (ЭСППЗУ) типа AT28C16-15PI без изменения рисунка печатной платы. Счетчик КР1564 ИЕ20 (74HC 4040N) можно заменить КР1561 ИЕ20 (CD4040BN), но при этом токоограничительные резисторы R9…R12 нужно увеличить в три-четыре раза. Мультиплексор DD7 КР1564 КП7 (74HC 151) заменим КР1564 КП15 (74HC 251) Регистры DD9, DD10 типа КР1564 ИР24 (74HС 299), используемые на основной плате контроллера, можно заменить КР1554 ИР24 (74AC 299), а также КР1533 ИР24. Поскольку микросхемы ТТЛШ-структуры КР1533 ИР24 (SN74ALS 299) потребляют достаточно большой ток даже в статическом режиме (около 35 мА), в удаленных (выходных) регистрах рекомендуется использовать регистры КМОП-структуры типа КР1564 ИР24 (74HC 299). Соединительная линия при длине до 10 м выполняется жгутом из 4 многожильных проводников сечением 0,35 мм2 (для сигнальных линий) и 1 мм2 (“общий” провод) в изоляции и заканчивается 9-контактной вилкой типа DB-9. На печатной плате установлен ответный разъём XN1 (на схеме не показан).
Количество элементов гирлянды может достигать нескольких десятков (их удобно увеличивать кратно восьми) без существенного изменения протокола последовательного интерфейса. Необходимо лишь установить требуемое количество регистров и соответственно изменить число тактовых импульсов синхронизации. Естественно нужно учитывать изменение диапазона адресов РПЗУ, соответствующего одной светодинамической комбинации. Если нужно управлять гирляндой, число элементов которой превышает сотню, придётся использовать дополнительные буферные регистры. При этом передача данных в буферные регистры будет производиться с более низкой тактовой частотой, а в выходные регистры, подключенные к их выходам, данные будут переписываться после завершения цикла передачи данных в буферные. Естественно, при этом потребуется некоторое усложнение протокола.
Подготовка устройства к работе заключается в написании управляющего кода светодинамических эффектов с использованием табл. 1 по приведенной ниже методике и занесении его в РПЗУ с помощью стандартного программатора.
Таблица 1.
| BIN | HEX | BIN | HEX |
| 0000 0000 | 00 | 0000 0000 | 00 |
| 0000 0001 | 01 | 0001 0000 | 10 |
| 0000 0010 | 02 | 0010 0000 | 20 |
| 0000 0011 | 03 | 0011 0000 | 30 |
| 0000 0100 | 04 | 0100 0000 | 40 |
| 0000 0101 | 05 | 0101 0000 | 50 |
| 0000 0110 | 06 | 0110 0000 | 60 |
| 0000 0111 | 07 | 0111 0000 | 70 |
| 0000 1000 | 08 | 1000 0000 | 80 |
| 0000 1001 | 09 | 1001 0000 | 90 |
| 0000 1010 | 0A | 1010 0000 | A0 |
| 0000 1011 | 0B | 1011 0000 | B0 |
| 0000 1100 | 0C | 1100 0000 | C0 |
| 0000 1101 | 0D | 1101 0000 | D0 |
| 0000 1110 | 0E | 1110 0000 | E0 |
| 0000 1111 | 0F | 1111 0000 | F0 |
В связи с тем, что длина светодинамической комбинации составляет 16 бит, каждой комбинации соответствуют два байта информации в шестнадцатеричном коде.
Из таблицы видно, что одновременному включению всех светодиодов соответствуют две двоичные комбинации “00000000”, или две шестнадцатеричные комбинации “00”, считанные по двум последовательным адресам РПЗУ. Соответственно, одновременному выключению всех светодиодов отвечают две загруженные в регистры комбинации “11111111” в двоичном коде или две комбинации “FF” в шестнадцатеричном.
Для примера в табл. 2, приведён фрагмент кода, соответствующий эффекту “Бегущий огонь”.
Таблица 2.
| Адрес ячейки |
РПЗУ: A10-A0BIN-код
на D7-D0HEX-код000000 000001111 1111FF000000 000010111 11117F000000 000101111 1111FF000000 000111011 1111BF000000 001001111 1111FF000000 001011101 1111DF000000 001101111 1111FF000000 001111110 1111EF000000 010001111 1111FF000000 010011111 0111F7000000 010101111 1111FF000000 010111111 1011FB000000 011001111 1111FF000000 011011111 1101FD000000 011101111 1111FF000000 011111111 1110FE000000 100000111 11117F000000 100011111 1111FF000000 100101011 1111BF000000 100111111 1111FF000000 101001101 1111DF000000 101011111 1111FF000000 101101110 1111EF000000 101111111 1111FF000000 110001111 0111F7000000 110011111 1111FF000000 110101111 1011FB000000 110111111 1111FF000000 111001111 1101FD000000 111011111 1111FF000000 111101111 1110FE000000 111111111 1111FF
Таким образом, последовательность, соответствующая одному эффекту “Бегущий огонь”, в шестнадцатеричном коде будет выглядеть следующим образом: “FF 7F FF BF FF DF FF EF FF F7 FF FB FF FD FF FE 7F FF BF FF DF FF EF FF F7 FF FB FF FD FF FE FF”. Пример кода управляющей программы, написанный по данной методике, приведен в табл. 3. К примеру, здесь по адресам: 0000h-001Fh (первые две строки) расположен эффект “Бегущий огонь”. Также эта “прошивка” в виде готового к программированию РПЗУ двоичного файла доступна по ссылке [7].
Прежде чем запрограммировать микросхему РПЗУ, текстовый файл программы необходимо конвертировать в двоичный формат с помощью соответствующего программного обеспечения [8]. Естественно, при написании программного кода по приведенной методике не исключены ошибки, которые могут быть связаны, например, с невнимательностью разработчика. Как упоминалось выше, с целью гарантировать от записи неправильного кода в РПЗУ, в среде “Delphi 7.0” разработана специальная программа виртуального симулятора (“Light Effects Reader”), позволяющая просмотреть сформированный бинарный файл перед записью в РПЗУ, т.е. эмулировать работу устройства на экране компьютера. Это позволит избежать возможных ошибок, которые могут быть допущены при разработке программного кода. Данная программа также доступна по ссылке [7].
Отзывы и вопросы по данному устройству можно направлять на электронный адрес автора E-mail: A_Odinets@tut.by
Автор: Одинец Александр, г. Минск
Литература.
- Одинец А. Л. Светодинамическое устройство с последовательным интерфейсом, — Радиомир, 2003 г., №12, с. 16.
- Одинец А. Л. Светодинамическое устройство с последовательным интерфейсом, — Радиомир, 2006 г., №2, с. 23-c. 26, №3, с. 13-с. 17.
- Слинченков А., Якушенко В. Устройство световых эффектов. — “Радио”, 2000, №1, с. 32-35.
- ЗельдинЕ.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. — Ленинград. Энергоатомиздат, 1986, с.76-77.
- Одинец А. Л. Программируемое светодинамическое устройство с последовательным интерфейсом. Версия 1.0. — Радиолюбитель, 2003 г., №8, с.6.
- Одинец А. Л. Автономное 32-канальное программируемое светодинамическое устройство с последовательным интерфейсом. — Радиолюбитель, 2005 г., №9-10, с.12.
- http://art-of-light.narod.ru/LightEffectsReader.rar
- http://www.winhex.com
