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TI-RSLK 模块 6 - 讲座视频 - GPIO MSP432

大家好,我是 Jon Valvano。 在该模块中, 我们将讨论通用 输入输出。 具体来说,在本次 特定的讲座中, 我们将讨论 引脚和端口 以及将设备连接到 微控制器所需的 连接。 在我们完成 该实验后, 您将连接 该线传感器。 这是该特定实验的 最终目标, 线传感器。 因此,我们将从两个 方面来实现它。 在底层上,我们 将查看电压和电流, 即一和零。 具体来说,您将 在底层上获得 8 位的数据,该数据 用于回答它们是否 看到了线。 但在这之上,您将创建 一个算法,用于告诉您 相对于该线, 您在什么位置, 机器人在什么位置。 好,让我们步入正题吧。 输入输出 非常重要。 我们看到 MSP432 上 有 100 个引脚。 这些引脚中有 84 个 是为输入输出配置的。 那么,这就是我们将 向微控制器输入数据 以及从微控制器 获取数据的方法。 在该特定的一章中, 我们将讨论其中 较容易的一类, 即通用输入输出, 其中我们具有 将通过非常 简单的方式传入 或传出的单个 二进制电压,一个 二进制位信息。 请注意,存在大量 其他类型的输入输出。 您可以通过三种 不同的方式来考虑它们。 数字 I/O 是它们所在的 位置,再说一次,位是 二进制数。 但它们可以一次一个, 就像串行传输一样。 这三个全部 是串行传输。 它也可以按照时间 进行编码,其中信息 实际上 编码为 Δt,即两个 不同点之间的 差值,可以作为输入或输出。 此外,它实际上能够以模拟 方式进行编码,也可以作为 电压进行编码。 那么,这里是一个随时间变化的 介于 0 和 3.3 伏之间的数。 我们可以使用一些传感器, 我们在其中对信息进行 编码,不是以一和零的形式, 而是以该电压的形式, 该电压是连续的,可以 是 0 和 3.3 伏之间的 任何值 [听不清]。 总之,我们将查看 一类称为通用 输入输出的 I/O, 其中我们将作为 高电平或低电平的 单个位输出进行传递, 或者作为具有 相同类型的 高电平或低电平 输出信息进行传递。 我们一会儿将看到 这是怎样工作的。 好的,100 个引脚, 其中 84 个用于 I/O。这些实际上不是全部 引脚,而是其中的大部分。 这里的想法是,如果我们 进行查看,什么是引脚? 引脚是一根导线。 例如,如果我 在这里放大, 仅查看这些 导线中的一根, 我现在可以在软件中 设置它,然后在软件中 使用它并在硬件中 连接它,以便我可以 在该引脚上执行 输入或输出。 但我可以将大量的 引脚集中在一起, 并将它们称为端口。 您可以在这里看到,这些 端口中的大部分具有 8 位的宽度。 并不是全部 -- 这一个的宽度 不是 8 位,而是 6 位。 但这里的大多数 端口的宽度是 8 位。 因此,我们 要将引脚的 集合称为端口。 您大概可以在该图中 看到的其他内容是, 每个引脚实际上至少 具有两个名称,有时 多于两个 -- 其中有些引脚具有 两个以上的名称 -- 这样它就具有我们 称为其简单或通用 功能的东西, 这正是我们要 在该模块中 讨论的。 但大部分引脚具有 我们称为备用功能的 东西,其中它可以 是像模拟信号的 东西,就像这个,或者是 时序信号,就像这个, 或者是串行 设备,就像这个。 那么这个 -- 该备用功能 是串行的。 该备用功能 是计时器。 这个是模拟。 就我们使用引脚的 方式而言,引脚 彼此之间稍有不同。 因此,再说一遍,我希望 您通过该讲座,该特定的 幻灯片弄明白的是, 端口是引脚的集合。 我们将通过 引脚的端口号 来描述或 标记引脚 -- 端口一 -- 它是 引脚一,就像这。 因此,这将是端口一, 位一,引脚一。 这是您的 LaunchPad。 到目前为止,您已经 使用它进行了几项实验。 因此您知道将 USB 电缆插在什么位置。 这里是您的 JTAG 调试器。 这里是您的 432 芯片。 这里是一个复位按钮。 这里是 复位按钮。 侧面有 两个开关, 开关一和开关二。 我们将在下一个讲座中 向您展示如何连接它们。 但在剩余的部分中, 您可以看到引脚。 这里并没有全部 显示 84 个引脚, 但仍然显示了很多引脚。 因此,如果我要 连接一个传感器, 我可以将一根导线 在这里焊接到这个孔中。 我也可以将一个 引脚连接到这个点, 位于您的 LaunchPad 的 顶部或底部。 我们就是通过这种方法来连接它的。 现在,我们需要 连接一组接地引脚。 我们已经看到,接地 对于电压而言很重要。 因此,您可以看到 有 1、2、3、4 个引脚。 那么,LaunchPad 上 有 1、2、3 个引脚, 其输出电压将是 3.3 伏。 而该电压, 五伏,正如 我们在前一个 模块中看到的, 实际上来自 USB 电缆或来自 电池稳压器 电路,用于 为 LaunchPad 供电。 因此,我们将 使用的 LaunchPad 引脚位于顶部,这些 J 1、2、3、4 的公侧, 或位于底部,母侧,它们通过 导线连接到我们的机器人。 那么在该 J5 上, 我们看到有一组孔, 我可以将接头焊接到 里面并使用连接器, 也可以直接将导线 焊接到它上面。 您可以自行选择。 好的,我们稍后将在本次 课程中,具体而言在实验 19 中看到的是 Wi-Fi 实验, 在实验 20 中看到的是蓝牙实验。 这些实验使用称为 BoosterPack 的技术, 我们购买一个电路板,然后将其 插入 LaunchPad 的顶部即可。 因此我们将获取一个 BoosterPack,如 CC2650 BoosterPack, 可以通过它 使机器人具有 蓝牙通信功能。 我们通过将该 BoosterPack 插入 LaunchPad 的顶部来实现它。 那么,再说一次, LaunchPad 具有很多引脚, 我们通过连接 这些引脚来连接它。 这是一个处于其电路 模式下的 LaunchPad。 那么,如果您 需要,可以使用 这两个引脚向 PC 发送串行数据。 如果您想这么做, 线路已经连接好了。 通过 USB 电缆进行连接。 它成为一个串行端口。 这是我提到过的 位于板侧面的 两个开关。 让我们定义 正逻辑和负逻辑。 那么,如果真状态, 在本例中为开关 按下,导致一个 低电平电压, 那么较低的电压表示真。 很显然,假状态 表示它未按下。 我们一会儿将看到, 这实际上将变为 3.3 伏。 因此,假状态的 电压比真状态更高。 我们要将这 定义为负逻辑。 在 CMOS 电路中, 与正逻辑相比, 负逻辑并没有 独特的优势, 但我们有与真 条件相关联的 设计和接口决定, 在本例中它是 一个开关,因此 按下开关表示 较低的电压或 较高的电压。 只要它们是不同的, 就可以正常工作。 但这是负逻辑。 相反,看看这里的 LED 是如何工作的。 再说一次,真条件 将是该 LED 为红色。 这是一个红色的 LED。 因此真条件 -- 我们要通过将 P1 位零上的电压 设置为高电压来生成它。 假条件,意味着它是 暗的或熄灭的, 可通过将这里的 电压设置为 3.3 来生成。 我要将这 称为正逻辑, 因为这里的 真条件,真条件 具有比假条件 更高的电压。 正如您可以看到,这个 LED 是一个 3 色 LED。 它通过端口二、 位零、位一和 位二进行连接。 因此我们可以将其 设置为蓝色、绿色、红色。 那么,对于这些 颜色之间的任一 组合,如果我们 需要橙色、黄色、 紫色、粉色等, 我们都可以实现它。 但另一个 LED 只有亮起 或熄灭状态,当它亮起时, 它是红色的。 让我们谈谈连接。 您还记得吗,我 在前一个讲座中 说过,如果您想成为 一个优秀的 C 程序员, 那么您应该学习 汇编语言,这可以 使您在 C 语言编程 方面更加出色? 我要做有点儿类似的 事情,如果我说, 如果您想 -- 如果 您想了解数字逻辑, 它是连接的精髓, 我们将需要对 MOSFET 有一些了解, 因为这是 CMOS 器件, 它由互补 金属氧化物 半导体制成。 它在器件级别 实际上是如何工作的。 您可以采用类似的方法 来实现所有电气工程 或所有工程,然后 将其分解为两部分。 您可能有一个系统 -- 那么您可能有一个具有 某种功能的东西。 这是一个系统。 您可能还有另一个系统。 为了将一个系统 连接到另一个系统, 我们将使用 称为接口的东西。 那么,这在该幻灯片中是如何 实现的,如果这是一个 MSP432, 它位于该系统的 这个位置,您还有 另一个 MSP432, 它位于 该系统中,我们希望 用导线将它们连在一起。 那么,这是我们 将了解两个数字 逻辑门之间的 连接的基本 方法。 我们将使用 MSP432 作为一个示例, 因为这是我们要 在本次课程中使用的。 那么,在该特定的 简单示例中, 我将讨论如何沿 这个方向传递数据。 那么,这是输出。 这个是输入。 在这里的幻灯片中, 我将发送一个低电平。 我将从左向右发送 一个数字逻辑低电平。 那么,我将在该引脚上 输出一个低电平, 我将读取 该引脚, 我预计它是低电平。 这意味着它正常工作。 在这里,我们将讨论 如何将其变为高电平。 我们将马上实现它。 那么,如果您探究 德州仪器 (TI) 晶圆 代工厂中的 MSP432, 我们将看到该输出端口, 为了使该引脚为低电平, 这里有一个 MOSFET 晶体管, 它恰好是一个 N 沟道晶体管。 该 N 沟道 MOSFET 必须是导通的。 当它导通时,它会将 其漏极与其源极短路。 如果您将漏极 与源极短路, 该电压将变为低电平。 请注意,它不会 一直降到零伏, 而是会接近零伏。 它可能会达到 0.1 伏。 那么,当输出需要 为低电平时,我们 要将 vol 定义为输出电压。 它将几乎为零, 非常接近于 零点。 您将在实验中进行 测量,因此您会看到。 它不会是零。 它会接近零。 嗯,这还 远没有结束。 我们必须使数据 到达另一侧。 因此,如果您看看 是如何在下一个 芯片中收集该数据的, 您将看到另一个 MOSFET。 该晶体管恰好是一个 P 沟道晶体管。 我们将查看该 P 沟道的源栅。 请注意,为了使 该低电平能够被识别, 我们将在这里的 器件上以及该 P 沟道的源 栅上看到 一个正电压。 这将打开 该 2:3 晶体管。 嗯,长话短说, 让我们看看 电流的流动情况。 电流将 非常微小 -- 它介于 20 纳安 与 1 微安之间。 这里不会有 很大的电流流动。 所以不要激动。 但它将从 该电源, 从源极流向栅极, 并经过我们 连接到它的导线, 从该晶体管流向 此接地端。 现在,很显然,这个接地端 连接到那个接地端,因此 它流经整个电路。 因此,我们将注意到, 随着信息从左向右 传输,处于低电平 状态的电流实际上 将从右向左流动。 只要这些电流很小, 一切就没有问题。 我告诉过您它们很小。 但随着该电流 越来越大,当它 超过它可以承受的值时, 该电压可能会变得 如此之高,以至于 它会停止工作。 那么,具体而言,在这里, 在输出低电压是该电压, 在它可以生成的 最大电流下, 它可以创建 最大电压。 因此,正如我 告诉过您的, 该值将介于 20 纳安和 1 微安之间。 MSP432 可以在最高 6 毫安的电流下正常运行。 因此,对于它的运行, 我们有很多裕量。 当我们传递数据时,会在另一个 器件上发生类似的事情。 再说一次,这是 输出,那是输入。 但现在,我们将 传递一个高电平。 为了利用 CMOS 技术, 即互补金属氧化物 半导体使某个数字 逻辑具有高电平, 我们要将 该 P 沟道 驱动至饱和状态。 因此,该 P 沟道的源 漏将激活,从而导致 它们之间发生短路。 因此,电流 将这样流动。 该电压将 非常接近 3.3。 它可能是 3.2。 因此,当输出为 高电平时,voh 是输出电压的定义。 它是您要实际 测量的电压。 因此,您将 测量 vol 和 voh。 它们是可测量的。 现在,为了使它能够 作为高电平被接受 -- 这将作为高电平进行发送。 您希望看到高电平。 通过使用该 N 沟道,它将 在这里看到 该电平,该栅源, 将在该栅源 MOSFET 上产生 正电压。 然后,该晶体管 将进入饱和状态, 这将强制该电路的 其余部分将该信号 视为高电平。 电流不会 是大电流。 再说一次,它的值将介于 20 纳安和 1 微安之间。 实际上不会有 大电流流动。 但它确实会沿着 这个方向流动。 那么,再说一次, 实际的电流 将向下流到这里, 其值小于 1 微安, 但它实际上可以拉取 并仍然运行的最大 电流将非常大, 为六毫安。 但是,如果您尝试拉取 100 毫安,它将无法运行。 这就是我要试图 在这里说的重点。 因此,如果您的 电流超过六毫安, 那么该行为非常 简单,数字低电平 连接到数字低电平, 数字高电平连接到 数字高电平。 一旦您超过 6 毫安, 它就会停止工作。 总之,您可以 看到大量不同 类型的逻辑。 这是我们要 讨论的逻辑。 这是我们的 MSP432。 该曲线显示,它 在这里显示任何 -- 这是什么 VIL。 VIL 的定义是一个 电压,低于该电压时, 如果是这种情况, 输入将看到低电平。 那么,换句话说, 432 上看到介于 0 和 0.825 之间的 电压的输入引脚 将变为低电平。 然后,在这里,VIH 是一个 电压,当高于该电压时 它将看到高电平。 那么,2.475 至 3.3 伏, 它将看到高电平。 孩子们进入我的 办公室,说,嘿, 我的微控制器 不再工作了。 我们交谈起来,我们说, 发生了什么情况? 嗯,这里可能出现了 几个糟糕的问题。 首先,如果您的 输入电压低于零, 换句话说, 比如它是 负一伏或负二伏, 这实际上将损坏引脚。 类似地,如果您传入的 电压大于 3.3 伏, 它也会损坏引脚。 因此,当某些 微控制器将运行于 -- 某些控制器将 在 3.3 和 5 伏之间 运行,并将其识别为高电平。 这称为 五伏耐受, 尽管它是 3.3 伏部件。 432 没有容差, 因此 432 上的 所有引脚必须 始终具有介于 零和电源,也就是 3.3 伏之间的电压。 但再说一次, 这向您展示的是, 当它变低时创建的 电压将小于它为了 变为低电平 所需要看到的 电压。 类似地,当电压 为高电平时它将 创建的电压大于 电压为低电平时 它需要看到的电压。 因此,通过这种方法,您可以将一个 MSP432 连接到另一个 MSP432。 有几个 特殊的引脚。 正如我说过的,大多数引脚 -- 84 个引脚中的大多数,其中 有 80 个具有该六毫安限制。 但还有另外四个, 就是这四个。 这四个引脚 是特殊的引脚, 我们可以设置其 驱动强度寄存器, 以便生成高达 20 毫安的 电流,同时仍能正常运行。 因此,大多数引脚将在 零毫安和六毫安之间 很好地工作。 但是,其中有四个引脚 可用于介于 6 毫安和 20 毫安之间的电流。 再说一次,对于 CMOS 逻辑,这里的 输入电流非常小。 这里的器件都是 CMOS 器件。 这些碰巧是 其他微控制器, 但它们将 获得电压 -- 输入电流非常小。 通常,我们看到 MSP432 具有可用于 执行输入输出的引脚。 我们要将一组引脚 集中在一起,1、2、3、4、 5、6、7、8,并将其称为端口。 那么,每当我们 将输出连接到输入, 我们对其进行连接, 以便数据沿着该方向 流动时,该芯片 这里的输出低电压 必须小于 -- 必须 小于该芯片的 输入低电压。 该芯片的 输出高电压 需要大于 该芯片的 输入高电压。 接地端必须 连接在一起。 这样,数字 形式的信息 可以从一个芯片 流向另一个芯片。 在下一个视频中, 我们将讨论编程。 406

大家好,我是 Jon Valvano。

在该模块中, 我们将讨论通用

输入输出。

具体来说,在本次 特定的讲座中,

我们将讨论 引脚和端口

以及将设备连接到 微控制器所需的

连接。

在我们完成 该实验后,

您将连接 该线传感器。

这是该特定实验的 最终目标,

线传感器。

因此,我们将从两个 方面来实现它。

在底层上,我们 将查看电压和电流,

即一和零。

具体来说,您将 在底层上获得

8 位的数据,该数据 用于回答它们是否

看到了线。

但在这之上,您将创建 一个算法,用于告诉您

相对于该线, 您在什么位置,

机器人在什么位置。

好,让我们步入正题吧。

输入输出 非常重要。

我们看到 MSP432 上 有 100 个引脚。

这些引脚中有 84 个 是为输入输出配置的。

那么,这就是我们将 向微控制器输入数据

以及从微控制器 获取数据的方法。

在该特定的一章中, 我们将讨论其中

较容易的一类, 即通用输入输出,

其中我们具有 将通过非常

简单的方式传入 或传出的单个

二进制电压,一个 二进制位信息。

请注意,存在大量 其他类型的输入输出。

您可以通过三种 不同的方式来考虑它们。

数字 I/O 是它们所在的 位置,再说一次,位是

二进制数。

但它们可以一次一个, 就像串行传输一样。

这三个全部 是串行传输。

它也可以按照时间 进行编码,其中信息

实际上 编码为

Δt,即两个 不同点之间的

差值,可以作为输入或输出。

此外,它实际上能够以模拟 方式进行编码,也可以作为

电压进行编码。

那么,这里是一个随时间变化的 介于 0 和 3.3 伏之间的数。

我们可以使用一些传感器, 我们在其中对信息进行

编码,不是以一和零的形式, 而是以该电压的形式,

该电压是连续的,可以 是 0 和 3.3 伏之间的

任何值 [听不清]。

总之,我们将查看 一类称为通用

输入输出的 I/O, 其中我们将作为

高电平或低电平的 单个位输出进行传递,

或者作为具有 相同类型的

高电平或低电平 输出信息进行传递。

我们一会儿将看到 这是怎样工作的。

好的,100 个引脚, 其中 84 个用于 I/O。这些实际上不是全部

引脚,而是其中的大部分。

这里的想法是,如果我们 进行查看,什么是引脚?

引脚是一根导线。

例如,如果我 在这里放大,

仅查看这些 导线中的一根,

我现在可以在软件中 设置它,然后在软件中

使用它并在硬件中 连接它,以便我可以

在该引脚上执行 输入或输出。

但我可以将大量的 引脚集中在一起,

并将它们称为端口。

您可以在这里看到,这些 端口中的大部分具有 8 位的宽度。

并不是全部 -- 这一个的宽度

不是 8 位,而是 6 位。

但这里的大多数 端口的宽度是 8 位。

因此,我们 要将引脚的

集合称为端口。

您大概可以在该图中 看到的其他内容是,

每个引脚实际上至少 具有两个名称,有时

多于两个 --

其中有些引脚具有 两个以上的名称 --

这样它就具有我们 称为其简单或通用

功能的东西, 这正是我们要

在该模块中 讨论的。

但大部分引脚具有 我们称为备用功能的

东西,其中它可以 是像模拟信号的

东西,就像这个,或者是 时序信号,就像这个,

或者是串行 设备,就像这个。

那么这个 --

该备用功能 是串行的。

该备用功能 是计时器。

这个是模拟。

就我们使用引脚的 方式而言,引脚

彼此之间稍有不同。

因此,再说一遍,我希望 您通过该讲座,该特定的

幻灯片弄明白的是, 端口是引脚的集合。

我们将通过 引脚的端口号

来描述或 标记引脚 --

端口一 -- 它是 引脚一,就像这。

因此,这将是端口一, 位一,引脚一。

这是您的 LaunchPad。

到目前为止,您已经 使用它进行了几项实验。

因此您知道将 USB 电缆插在什么位置。

这里是您的 JTAG 调试器。

这里是您的 432 芯片。

这里是一个复位按钮。

这里是 复位按钮。

侧面有 两个开关,

开关一和开关二。

我们将在下一个讲座中 向您展示如何连接它们。

但在剩余的部分中, 您可以看到引脚。

这里并没有全部 显示 84 个引脚,

但仍然显示了很多引脚。

因此,如果我要 连接一个传感器,

我可以将一根导线 在这里焊接到这个孔中。

我也可以将一个 引脚连接到这个点,

位于您的 LaunchPad 的 顶部或底部。

我们就是通过这种方法来连接它的。

现在,我们需要 连接一组接地引脚。

我们已经看到,接地 对于电压而言很重要。

因此,您可以看到 有 1、2、3、4 个引脚。

那么,LaunchPad 上 有 1、2、3 个引脚,

其输出电压将是 3.3 伏。

而该电压, 五伏,正如

我们在前一个 模块中看到的,

实际上来自 USB 电缆或来自

电池稳压器 电路,用于

为 LaunchPad 供电。

因此,我们将 使用的 LaunchPad

引脚位于顶部,这些 J 1、2、3、4 的公侧,

或位于底部,母侧,它们通过 导线连接到我们的机器人。

那么在该 J5 上, 我们看到有一组孔,

我可以将接头焊接到 里面并使用连接器,

也可以直接将导线 焊接到它上面。

您可以自行选择。

好的,我们稍后将在本次 课程中,具体而言在实验

19 中看到的是 Wi-Fi 实验, 在实验 20 中看到的是蓝牙实验。

这些实验使用称为 BoosterPack 的技术,

我们购买一个电路板,然后将其 插入 LaunchPad 的顶部即可。

因此我们将获取一个 BoosterPack,如 CC2650

BoosterPack, 可以通过它

使机器人具有 蓝牙通信功能。

我们通过将该 BoosterPack 插入

LaunchPad 的顶部来实现它。

那么,再说一次, LaunchPad 具有很多引脚,

我们通过连接 这些引脚来连接它。

这是一个处于其电路 模式下的 LaunchPad。

那么,如果您 需要,可以使用

这两个引脚向 PC 发送串行数据。

如果您想这么做, 线路已经连接好了。

通过 USB 电缆进行连接。

它成为一个串行端口。

这是我提到过的 位于板侧面的

两个开关。

让我们定义 正逻辑和负逻辑。

那么,如果真状态, 在本例中为开关

按下,导致一个 低电平电压,

那么较低的电压表示真。

很显然,假状态 表示它未按下。

我们一会儿将看到, 这实际上将变为

3.3 伏。

因此,假状态的 电压比真状态更高。

我们要将这 定义为负逻辑。

在 CMOS 电路中, 与正逻辑相比,

负逻辑并没有 独特的优势,

但我们有与真 条件相关联的

设计和接口决定, 在本例中它是

一个开关,因此 按下开关表示

较低的电压或 较高的电压。

只要它们是不同的, 就可以正常工作。

但这是负逻辑。

相反,看看这里的 LED 是如何工作的。

再说一次,真条件 将是该 LED 为红色。

这是一个红色的 LED。

因此真条件 --

我们要通过将 P1 位零上的电压

设置为高电压来生成它。

假条件,意味着它是 暗的或熄灭的,

可通过将这里的 电压设置为 3.3

来生成。

我要将这 称为正逻辑,

因为这里的 真条件,真条件

具有比假条件 更高的电压。

正如您可以看到,这个 LED 是一个 3 色 LED。

它通过端口二、 位零、位一和

位二进行连接。

因此我们可以将其 设置为蓝色、绿色、红色。

那么,对于这些 颜色之间的任一

组合,如果我们 需要橙色、黄色、

紫色、粉色等, 我们都可以实现它。

但另一个 LED 只有亮起 或熄灭状态,当它亮起时,

它是红色的。

让我们谈谈连接。

您还记得吗,我 在前一个讲座中

说过,如果您想成为 一个优秀的 C 程序员,

那么您应该学习 汇编语言,这可以

使您在 C 语言编程 方面更加出色?

我要做有点儿类似的 事情,如果我说,

如果您想 -- 如果 您想了解数字逻辑,

它是连接的精髓, 我们将需要对 MOSFET

有一些了解, 因为这是

CMOS 器件, 它由互补

金属氧化物 半导体制成。

它在器件级别 实际上是如何工作的。

您可以采用类似的方法 来实现所有电气工程

或所有工程,然后 将其分解为两部分。

您可能有一个系统 --

那么您可能有一个具有 某种功能的东西。

这是一个系统。

您可能还有另一个系统。

为了将一个系统 连接到另一个系统,

我们将使用 称为接口的东西。

那么,这在该幻灯片中是如何 实现的,如果这是一个 MSP432,

它位于该系统的 这个位置,您还有

另一个 MSP432, 它位于

该系统中,我们希望 用导线将它们连在一起。

那么,这是我们 将了解两个数字

逻辑门之间的 连接的基本

方法。

我们将使用 MSP432 作为一个示例,

因为这是我们要 在本次课程中使用的。

那么,在该特定的 简单示例中,

我将讨论如何沿 这个方向传递数据。

那么,这是输出。

这个是输入。

在这里的幻灯片中, 我将发送一个低电平。

我将从左向右发送 一个数字逻辑低电平。

那么,我将在该引脚上 输出一个低电平,

我将读取 该引脚,

我预计它是低电平。

这意味着它正常工作。

在这里,我们将讨论 如何将其变为高电平。

我们将马上实现它。

那么,如果您探究 德州仪器 (TI) 晶圆

代工厂中的 MSP432, 我们将看到该输出端口,

为了使该引脚为低电平, 这里有一个 MOSFET 晶体管,

它恰好是一个 N 沟道晶体管。

该 N 沟道 MOSFET 必须是导通的。

当它导通时,它会将 其漏极与其源极短路。

如果您将漏极 与源极短路,

该电压将变为低电平。

请注意,它不会 一直降到零伏,

而是会接近零伏。

它可能会达到 0.1 伏。

那么,当输出需要 为低电平时,我们

要将 vol 定义为输出电压。

它将几乎为零, 非常接近于

零点。

您将在实验中进行 测量,因此您会看到。

它不会是零。

它会接近零。

嗯,这还 远没有结束。

我们必须使数据 到达另一侧。

因此,如果您看看 是如何在下一个

芯片中收集该数据的, 您将看到另一个 MOSFET。

该晶体管恰好是一个 P 沟道晶体管。

我们将查看该 P 沟道的源栅。

请注意,为了使 该低电平能够被识别,

我们将在这里的 器件上以及该 P

沟道的源 栅上看到

一个正电压。

这将打开 该 2:3 晶体管。

嗯,长话短说, 让我们看看

电流的流动情况。

电流将 非常微小 --

它介于 20 纳安 与 1 微安之间。

这里不会有 很大的电流流动。

所以不要激动。

但它将从 该电源,

从源极流向栅极, 并经过我们

连接到它的导线, 从该晶体管流向

此接地端。

现在,很显然,这个接地端 连接到那个接地端,因此

它流经整个电路。

因此,我们将注意到, 随着信息从左向右

传输,处于低电平 状态的电流实际上

将从右向左流动。

只要这些电流很小, 一切就没有问题。

我告诉过您它们很小。

但随着该电流 越来越大,当它

超过它可以承受的值时, 该电压可能会变得

如此之高,以至于 它会停止工作。

那么,具体而言,在这里, 在输出低电压是该电压,

在它可以生成的 最大电流下,

它可以创建 最大电压。

因此,正如我 告诉过您的,

该值将介于 20 纳安和 1

微安之间。

MSP432 可以在最高 6 毫安的电流下正常运行。

因此,对于它的运行, 我们有很多裕量。

当我们传递数据时,会在另一个 器件上发生类似的事情。

再说一次,这是 输出,那是输入。

但现在,我们将 传递一个高电平。

为了利用 CMOS 技术, 即互补金属氧化物

半导体使某个数字 逻辑具有高电平,

我们要将 该 P 沟道

驱动至饱和状态。

因此,该 P 沟道的源

漏将激活,从而导致 它们之间发生短路。

因此,电流 将这样流动。

该电压将 非常接近 3.3。

它可能是 3.2。

因此,当输出为 高电平时,voh

是输出电压的定义。

它是您要实际 测量的电压。

因此,您将 测量 vol 和 voh。

它们是可测量的。

现在,为了使它能够 作为高电平被接受 --

这将作为高电平进行发送。

您希望看到高电平。

通过使用该 N 沟道,它将

在这里看到 该电平,该栅源,

将在该栅源 MOSFET 上产生

正电压。

然后,该晶体管 将进入饱和状态,

这将强制该电路的 其余部分将该信号

视为高电平。

电流不会 是大电流。

再说一次,它的值将介于 20 纳安和 1 微安之间。

实际上不会有 大电流流动。

但它确实会沿着 这个方向流动。

那么,再说一次, 实际的电流

将向下流到这里, 其值小于 1 微安,

但它实际上可以拉取 并仍然运行的最大

电流将非常大, 为六毫安。

但是,如果您尝试拉取 100 毫安,它将无法运行。

这就是我要试图 在这里说的重点。

因此,如果您的 电流超过六毫安,

那么该行为非常 简单,数字低电平

连接到数字低电平, 数字高电平连接到

数字高电平。

一旦您超过 6 毫安, 它就会停止工作。

总之,您可以 看到大量不同

类型的逻辑。

这是我们要 讨论的逻辑。

这是我们的 MSP432。

该曲线显示,它 在这里显示任何 --

这是什么 VIL。

VIL 的定义是一个 电压,低于该电压时,

如果是这种情况, 输入将看到低电平。

那么,换句话说, 432 上看到介于

0 和 0.825 之间的 电压的输入引脚

将变为低电平。

然后,在这里,VIH 是一个 电压,当高于该电压时

它将看到高电平。

那么,2.475 至 3.3 伏, 它将看到高电平。

孩子们进入我的 办公室,说,嘿,

我的微控制器 不再工作了。

我们交谈起来,我们说, 发生了什么情况?

嗯,这里可能出现了 几个糟糕的问题。

首先,如果您的 输入电压低于零,

换句话说, 比如它是

负一伏或负二伏, 这实际上将损坏引脚。

类似地,如果您传入的 电压大于 3.3 伏,

它也会损坏引脚。

因此,当某些 微控制器将运行于 --

某些控制器将 在 3.3 和 5 伏之间

运行,并将其识别为高电平。

这称为 五伏耐受,

尽管它是 3.3 伏部件。

432 没有容差, 因此 432 上的

所有引脚必须 始终具有介于

零和电源,也就是 3.3 伏之间的电压。

但再说一次, 这向您展示的是,

当它变低时创建的 电压将小于它为了

变为低电平 所需要看到的

电压。

类似地,当电压 为高电平时它将

创建的电压大于 电压为低电平时

它需要看到的电压。

因此,通过这种方法,您可以将一个 MSP432 连接到另一个 MSP432。

有几个 特殊的引脚。

正如我说过的,大多数引脚 --

84 个引脚中的大多数,其中 有 80 个具有该六毫安限制。

但还有另外四个, 就是这四个。

这四个引脚 是特殊的引脚,

我们可以设置其 驱动强度寄存器,

以便生成高达 20 毫安的 电流,同时仍能正常运行。

因此,大多数引脚将在 零毫安和六毫安之间

很好地工作。

但是,其中有四个引脚 可用于介于 6 毫安和

20 毫安之间的电流。

再说一次,对于 CMOS 逻辑,这里的

输入电流非常小。

这里的器件都是 CMOS 器件。

这些碰巧是 其他微控制器,

但它们将 获得电压 --

输入电流非常小。

通常,我们看到 MSP432 具有可用于

执行输入输出的引脚。

我们要将一组引脚 集中在一起,1、2、3、4、

5、6、7、8,并将其称为端口。

那么,每当我们 将输出连接到输入,

我们对其进行连接, 以便数据沿着该方向

流动时,该芯片 这里的输出低电压

必须小于 -- 必须 小于该芯片的

输入低电压。

该芯片的 输出高电压

需要大于 该芯片的

输入高电压。

接地端必须 连接在一起。

这样,数字 形式的信息

可以从一个芯片 流向另一个芯片。

在下一个视频中, 我们将讨论编程。 406

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视频简介

TI-RSLK 模块 6 - 讲座视频 - GPIO MSP432

所属课程:TI机器人系统学习套件(TI-RSLK) 发布时间:2018.08.27 视频集数:69 本节视频时长:22:13
在该模块中,你将设计、开发及测试迷宫机器人所需要的线传感器度量。
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