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并行端口接口为低压系统供电
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2022-11-18
刘满贵
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对于便携式传感和数据采集应用，膝上型计算机及其并行端口 (LPT) 是很好的搭档。然而，为了延长电池寿命，许多微处理器和整个系统都在低至 1.8V 的逻辑电平下运行。LPT 端口的 5V 输出信号不容易支持延长电池寿命和实现更长数据采集时间所需的低压逻辑。对于便携式传感和数据采集应用，膝上型计算机及其并行端口 (LPT) 是很好的搭档。然而，为了延长电池寿命，许多微处理器和整个系统都在低至 1.8V 的逻辑电平下运行。LPT 端口的 5V 输出信号不容易支持延长电池寿命和实现更长数据采集时间所需的低压逻辑。由于微处理器或时钟电路的动态功耗主要是电压的函数 (P = CV²f)，因此在低于 5V 时关闭并行端口的逻辑系统可以大大节省功耗。图中所示的电路接受来自 LPT 端口的数据，并在 2V 时提供高达 100mA 的电流。效率高达94%。将 LPT 端口数据引脚上的 5V 逻辑电平转换为 2V，该电路还提供 ESD 保护。由于微处理器或时钟电路的动态功耗主要是电压的函数 (P = CV²f)，因此在低于 5V 时关闭并行端口的逻辑系统可以大大节省功耗。图中所示的电路接受来自 LPT 端口的数据，并在 2V 时提供高达 100mA 的电流。效率高达94%。将 LPT 端口数据引脚上的 5V 逻辑电平转换为 2V，该电路还提供 ESD 保护。标记为 U1 的低压表面贴装 IC——一个带有内置 MOSFET 和同步整流器的降压 DC-DC 转换器——构成了一个简单且高效的 2V 电源。反馈电启用和禁用软件。标记为 U1 的低压表面贴装 IC——一个带有内置 MOSFET 和同步整流器的降压 DC-DC 转换器——构成了一个简单且高效的 2V 电源。反馈电启用和禁用软件。启用后，U1 的软启动功能可限制浪涌电流。肖特基二极管 D1 到 D3 与 5V LPT 数据端口的引脚 5 到 9 共同作用，为转换器提供电源。软件还可以轻松启用和禁用数据端口引脚。启用后，U1 的软启动功能可限制浪涌电流。肖特基二极管 D1 到 D3 与 5V LPT 数据端口的引脚 5 到 9 共同作用，为转换器提供电源。软件还可以轻松启用和禁用数据端口引脚。作为低压 SIM/智能卡电平转换器，U2 将逻辑电平从 5V 转换为 2V。U2 还为输入提供 ESD 保护。低压转换器的输入侧在 5V 逻辑电平下工作，并由大约 5V 的输入电容器 C1 供电。U2的输出端由2V电源供电。数据被串行读入 LPT 状态端口（引脚 12）；时钟 (CLK) 和片选（低电平有效 CS）信号来自 LPT 数据端口和软件。作为低压 SIM/智能卡电平转换器，U2 将逻辑电平从 5V 转换为 2V。U2 还为输入提供 ESD 保护。低压转换器的输入侧在 5V 逻辑电平下工作，并由大约 5V 的输入电容器 C1 供电。U2的输出端由2V电源供电。数据被串行读入 LPT 状态端口（引脚 12）；时钟 (CLK) 和片选（低电平有效 CS）信号来自 LPT 数据端口和软件。示例数据接口由一个 8 位并行负载移位寄存器 (U3) 和一个漏极开路逻辑门 (U4) 组成。它读取 U2 的 I/O 引脚并提供并行数据。PC 中的软件切换 CLK 和低电平有效 CS 线，以将此并行数据加载并转移到程序中。教材示例数据接口由一个 8 位并行负载移位寄存器 (U3) 和一个漏极开路逻辑门 (U4) 组成。它读取 U2 的 I/O 引脚并提供并行数据。PC 中的软件切换 CLK 和低电平有效 CS 线，以将此并行数据加载并转移到程序中。教材
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