Mahoney ten projekt čítače vznikl tady tuším asi na podzim 2020, když místní obecenstvo fňukalo, že nemá čítač a musí používat 40 let staré přístroje značky BM. Psal jsem tu, že řadu měřáků, mj. také čítač lze udělat "samodomo" a to ze starých součástek, bez mikropočítače a tak jsem začal projekt čítače. Vedle toho, souběžně, už z dřívějška mám na stole, na prkémku synchronní binární čítač z ECL obvodů, který pracuje přes 2000 MHz, Místo displeje mám 40 LED diod v řadě
Zpět tedy k čítači pro místní komunitu. Ten projekt se nazývá "digitronový čítač" a původně měl být z TTL obvodů s digitrony bez mikropočítače. Měl nahradit staré BM čítače (písmena BM znamenají "Blbě Měří"), jak si místní obecenstvo přálo. Když jsem čítač sestavil z TTL v DIL, ale s LED displejem, obecenstvo bylo názoru, že LED i digitrony jsou "passé" a doba si žádá LCD displej. Jaksi obecenstvu při tom nedošlo, že pro LCD bude nutný mikropočítač. Když jsem tedy připojil barevný dotykový LCD s mikropočítačem, dozvěděl jsem se, že to je také blbě, protože už to není levné...
Vaše otázka: Když máš HW čítač, proč tam řešíš nějaký MCU na odčítání a rovnou tam nedáš dekodéry na klasický LED displej
Odpověď: je ve vláknu "digitronový čítač" na konci z posledních dní. Jednoduše proto, že vznikne deska 5" x 6.5" a ta je výrobně dnes dost nákladná. Krom toho, jak jsem už právě psal, obecenstvo si žádá LCD displej ...
Vaše otázka: Když máš HW counter, tak kdybys použíl čítače dekadické místo binárních, nemusel jsi převádět vůbec nic
Odpověď: ano to je výborný nápad, jenže v ECL se dekadický čítač dělal naposledy před 40-50 roky u firmy Plessey a fungoval tak někam k 500 MHz. Byl to BCD čítač, jedna dekáda. Dnes je to muzeální kousek v DIL těžko sehnatelný. BCD čítače obecně se blbě konstruují pro vyšší kmitočty. Zkoušel jsem před mnoha lety udělat BCD čítač, jednu dekádu z tranzistorů a dostal jsem se k 700 MHz. Na druhou stranu binární čítače se vyrábí stále v ECL a to jako synchronní a ty "komerční", tedy dostupné fungují až okolo 2000 MHz. Ty nekomerční, nedostupné fungují až k 10 GHz (jsou na GaAs a Bůh ví čem...)
Převod binárního kódu na BCD lze udělat buď softwarově v mikropočítači nebo hardwarově z hradel. Při rostoucím počtu bitů binárního kódu obojí naráží na problémy. V případě konstrukce z hradel, pro 40 bitů to lze řešit reálně v CPLD. Perspektivně na to dojde. U projektu čítače pro místní komunitu řeším převod jen nejvyšších 8 bitů a to dělám pomocí starého CPLD v pouzdru DIL24.
Otázka: Jak tam máš navržený ten multiplexer
ve stávajícím projektu pro místní obecenstvo (viz vlákno "digitronový čítač", ačkoliv digitronový není ...) jsem nahrál na ukázku ráno plošný spoj čítače. Ten je na malé destičce (101 x 52mm), cenově též "ne právě zadarmo". Toto řešení je bez interface k displeji, ale má 10 a půl dekády výstup v BCD přes 3-stavové drivery. Na ně lze napojit přímo dekodéry displeje nebo sběrnici mikropočítače, anebo mikropočítač s expandery (například toto:
http://www.jplabs.co.uk/projects/bh3368a.html )
Dnes odpo jsem začal dělat druhou verzi, která se bude lišit těmi výstupními budiči. Ty budou pospojeny do 8 bitové datové sběrnice, vždy dekáda lichá a sudá (tj 0 a 1, pak 2 a 3, 4 a 5, 6 a 7, 8 a 9 a v poslední dekádě pouze QA výstup dekády 10) tedy 5x 8bitů. Každá dvojice dekády bude mít vlastní /CS. Tím pádem MCU na 6 čtení přečte po dvou dekádách. Nejvyšší dekáda má digitt 11 rovný nule a digit 10 může mít stav buď nula nebo jedna na QA. Toto je stále v BCD kódu. Zobrazení je možné stále bez MCU na multiplexovaný displej třeba LED nebo přes MCU. Anebo načtením do MCU a dále výstup kamkoliv. Výhodou je, že v bedně může být více těchto desek čítačů.
Pokud by jsi byl ochoten řešit program pro převod 40-bit binárního kódu do BCD, pak to bude skvělé, Dostaneš gratis jednou v budoucnu 1 kus plošňáku pro ECL čítač). Hardwarově to bude asi takto:
ECL binární 40 bitový čítač , jeho výstupy v PECL logice se převede přes převodníky PECL-TTL na TTL. Těchto 40 bitů se přivede na 8-bitové expandery latche (5 kusů) do kterých se zapíší hodnoty z výstupu čítačů po ukončení hradování. Po zápis dat do latche je může odečít MCU na 5 čteních po 8 bitech... Dál je to na tobě
Alternativou k MCU s programem, který přepočte 40-bit binární hodnotu na BCD je jen hardwarové řešení v nějakém CPLD. Kolik buněk v CPLD to však zabere, to zatím netuším. To je nutno navrhnout, testovat ... běh na dlouhou trať, protože konstrukce postavená z hradel třeba TTL na prkénku a tatáž konstrukce převedená do CPLD se chová zásadně odlišně. Není to tak, že schema nakreslím do návrhového systému pro CPLD a ono to bude fungovat. Kdysi jsem si to myslel, ale není to tak. Návrh se píše v matematických rovnicích ve Verilogu ...