Преобразования BCD в двоичный код для умножающего ЦАП Опции

[syuha]

В нашем устройстве для генерации DC уставок (уровней) использовается умножающий ЦАП AD7845
В текущей ревизии устройства используем DIP свитчи для установки бинарного кода.
Линии интерфейса заземлены, изменение кода приводит к изменению выходного напряжения.

В следующей итерации хотелось бы заменить метод ввода на что-то более удобоваримое. Выбор пал на ручные переключатели, которые thumbwheel switches, например Omron A7D-106-1.
В идеале хотелось бы иметь три разряда, которыми можно установить напряжение 0-999мВ. Нужного масштабирования можно добиться, подобрав нужное опорное напряжение для ЦАП.

Выход переключателя BCD, а вход ЦАП это двоичный код, встает вопрос конвертации.
Нашел микросхемы, дающее преобразование BCD в двоичный код (DM74184/DM74185A и SN54184/SN74184). Даташит дает схемы подключения для преобразования нескольких разрядов в двоичный код.
Но все эти микросхемы настолько старые, что их не купить, а альтернативы я не нашел. Есть ли идеи у сообщества как реализовать это на современной элементной базе?
Казалось бы, задача тривиальная и должна быть достаточно распростроненной чтобы было какое-то элегантное решение без использования программируемой логики.

Есть ЦАП c BCD входом, но я не нашел подходящих для моей задачи. Есть еще переключатели с HEX выходом, но по удобству использования это не намного лучше двоичных переключателей на плате.

[Flood]

Если требование о неиспользовании программируемой логики не является абсолютным, задачу можно было бы решить на какой-либо дешевой CPLD с достаточным для трех разрядов количеством I/O. По крайней мере, такое лобовое решение напрашивается сразу.

[MegaVolt]

Казалось бы, задача тривиальная и должна быть достаточно распростроненной чтобы было какое-то элегантное решение без использования программируемой логики.

Я так понимаю мелкий процик тоже не пойдёт?

вариант 1:
Ну тогда умножение на x*10 = x*8 + x*2 = сдвиг x на 3 + сдвиг x на 1.
Сдвиг организуется банально проводами у нужным выводам сумматора.

Сумматоры вроде как ещё продают.

вариант 2:
сгородить аналог устаревшей микрухи на little logic должно выйти не сильно больше по площади на мой взгляд.

вариант 3:
любую функцию можно организовать на мультиплексоре. т.е. сделать то что нужно на жмене мультиплексоров

вариант 4:
ПЗУ. В которое записывается таблица 12 на 10.

[_pv]

4)
SST39VF402C 1$
https://www.digikey.com/products/en/integra...amp;pageSize=25
пзу можно и сразу на все 3-4 десятичных, то есть 12-16 двоичных разрядов взять.
переключатели на шину адреса, CE + OE зажать.
но прошить предварительно придётся.

p.s. ну а вообще нынче AD7845 вполне заменяется мелким МК за 1$, в котором будут 12ти разрядные ЦАП и АЦП под МГц (АЦП для эмуляции умножающего ЦАПа, если так надо именно умножающий ЦАП).
а подстройка делается единственной крутилкой (цифровой, с квадратурными выходами), и любой индикацией. на этом же мк.
в зависимости от скорости вращения меняется приращение (медленно - приращение по 1, быстро по десяткам ещё быстрее по сотням и т.д.), соответственно очень удобно подстраивается в широком диапазоне.
видел на каком-то генераторе частоты так сделано было, а его крутить приходилось довольно часто, не только для разовых настроек.
при этом в несколько оборотов лекго выбирается значение с 4-5 десятичными разрядами.

ну или как на сейфах, смена направления вращения переключает разряд на следующий.

[syuha]

Спасибо за ответы!

Согласен, любое решение отличное от МК или CPLD, выглядит как стимпанк.
Присмотрюсь к решению на сумматорах

[Plain]

На счётчиках будет неспешно, но минимум компонентов для любой разрядности — десятичный счётчик загружается уставкой и уменьшает её до нуля, а синхронный с ним двоичный наоборот; счётчики ещё делают и продают — '190/'192 и '191/'193/'590 соответственно.

[MegaVolt]

На счётчиках будет неспешно, но минимум компонентов для любой разрядности — десятичный счётчик загружается уставкой и уменьшает её до нуля, а синхронный с ним двоичный наоборот; счётчики ещё делают и продают — '190/'192 и '191/'193/'590 соответственно.

Не очень понял схему. Точнее для первого десятичного разряда всё понятно. А как быть со вторым и третьим? Там же нужно сразу считать по 10 и по 100 это как реализовывать?

[_pv]

счётчикам ещё нужен клок, а 16ти разрядная параллельная флэш на 1Мбит, как декодер сразу для 4х десятичных разрядов или мелкая CPLD, нынче стоит как один такой двоичный счётчик которых надо по два на каждый разряд.

[ViKo]

Согласен, любое решение отличное от МК или CPLD, выглядит как стимпанк.

Как бы это помягче... Выглядит глупостью.

[MegaVolt]

Как бы это помягче... Выглядит глупостью.

Флешка тоже симпатично смотриться. Хотя по сути она выполняет роль CPLD

[Serhiy_UA]

Согласен, любое решение отличное от МК или CPLD, выглядит как стимпанк.

Есть еще решение без МК и CPLD, как бы полностью аналоговое.
Вот оно.
Потребуется три 4-х разрядных ЦАП, на входы которых нужно подать три DCB-кода.
При этом выходы ЦАП подключить к аналоговому сумматору на три входа. А коэффициенты передачи по входам сумматора установить 1, 0.1 и 0.01, соответственно, от старшего к младшему DCB разряду. Ну и вся схема должна также иметь переменные резисторы для точной подстройки коэффициентов передачи.
Предложенные варианты с МК или CPLD точной подстройки не требуют, но здесь уже Вам выбирать самому.....

С этой темой слегка перекликается тема "Дробное двоичное в BCD" из https://electronix.ru/forum/index.php?showt...=137315&hl=

[Plain]

Не очень понял схему. Точнее для первого десятичного разряда всё понятно. А как быть со вторым и третьим? Там же нужно сразу считать по 10 и по 100 это как реализовывать?

В паспортах указанных ИС имеются примеры их каскадного соединения, т.е. увеличения разрядности.

мелкая CPLD нынче стоит как один такой двоичный счётчик

17$ за AD7845, 22$ за 3 шт. A7D-106 — очевидно, для автора важны не деньги, а время.

[_pv]

17$ за AD7845, 22$ за 3 шт. A7D-106 — очевидно, для автора важны не деньги, а время.

как раз судя по AD7845 это некая доработка изделия, которому уже далеко не первый десяток лет пошёл. так что про время - вряд ли.

[VCO]

Смоделировать статический декодер в CPLD и перенести на жёсткую логику.

[MegaVolt]

В паспортах указанных ИС имеются примеры их каскадного соединения, т.е. увеличения разрядности.

Вопрос не в том как каскадно объединить счётчики. Вопрос как сделать чтобы счёт вниз шёл пропорционально двоичному числу умноженному на 10 и на 100. Как планируется формировать код для работы счётчика?

[Plain]

Вопрос не в том как каскадно объединить счётчики. Вопрос как сделать чтобы счёт вниз шёл пропорционально двоичному числу умноженному на 10 и на 100. Как планируется формировать код для работы счётчика?

Серьёзно, не понятны Ваши трудности — в 3-разрядный десятичный счётчик, созданный посредством каскадного соединения трёх вышеуказанных ИС, переписываются данные с трёх вышеуказанных енкодеров, после чего он декрементирует в двоично-десятичном виде от данного значения до нуля, после чего выдаёт сигнал переноса. Одновременно с этим, т.е. по тому начальному сигналу переписи с энкодеров, сбрасывается 10-разрядный двоичный счётчик, также созданный посредством каскадного соединения других вышеуказанных ИС, после чего он инкрементирует в двоичном виде от этого нуля до появления того сигнала переноса с двоично-десятичного счётчика, по которому полученное таким способом значение уставки, теперь уже в нужном двоичном виде, переписывается из этого двоичного счётчика в защёлку ЦАП, после чего всё повторяется, т.е. снова вырабатывается сигнал переписи данных с энкодеров в десятичный счётчик и по нему же сброс двоичного счётчика, после чего включается их единый тактовый генератор, и т.д.

[MegaVolt]

Серьёзно, не понятны Ваши трудности — в 3-разрядный десятичный счётчик, созданный посредством каскадного соединения трёх вышеуказанных ИС,

Спасибо. Не рассмотрел что DOWN счётчики BCD

[iliusmaster]

Можно так попробовать на CD4008:


Сообщение отредактировал iliusmaster - Sep 14 2017, 18:02

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Flood]

Как бы это помягче... Выглядит глупостью.

Если в схеме нет других программируемых элементов - то отказ от МК / ПЛМ вовсе не глупость, а очень разумное решение. Во-первых, не нужно решать вопрос программирования микросхем при производстве. Во-вторых, можно не беспокоиться о том, что через 10-15 лет вместо BCD кода на ЦАП начнет поступать какая-нибудь дичь.

[syuha]

Можно так попробовать на CD4008:

Спасибо, так и решил делать, только добавил еще один разряд "на будущее"

[ViKo]

Если в схеме нет других программируемых элементов - то отказ от МК / ПЛМ вовсе не глупость, а очень разумное решение. Во-первых, не нужно решать вопрос программирования микросхем при производстве. Во-вторых, можно не беспокоиться о том, что через 10-15 лет вместо BCD кода на ЦАП начнет поступать какая-нибудь дичь.

Кто хочет делать, ищет средства, кто не хочет делать, ищет причины.
С МК можно получить изделие гораздо более качественное, надежное, компактное, еще и дешевле.
И для "будущего" у него тоже возможностей куда больше.

[syuha]

Долго ли коротко, но собрал я схему, приведенную в сообщении выше.
Но вот незадача - выходы сумматора ведут себя нестабильно, иногда некоторые выходные биты начинают звенеть на максимальной частоте переключения сумматора.

Использовал сумматоры CD74HCT283M, неиспользуемые входы переноса к земле подключил.
Неужели нужны еще подтяжки к земле на входах сумматоров от переключателей?

Также обнаружил, что сумматор начинает "звенеть" предоставленный сам себе, то есть если из всей платы распаять только конденсаторы и один сумматор (подозреваю что любой, проверял только тот, что самый правый на схеме), все равно звенит.

Блокировочные конденсаторы стоят, полигон земли не забыл, тантал на несколько микрофарад на питании стоит один на плату, распиновку проверил.

[ViKo]

А входы КМОП микросхем подтягивать к нулю (или единице) нужно. Резисторов на схеме нема.

[syuha]

Да, добавил подтягивающие 1кОм резисторы на входы от переключателей и преобразование заработало стабильно.
Спасибо ViKo, в следующий раз попробую прежде чем спрашивать