我們樂見的正是隱形邏輯
作者：Diodes 公司 PTC 行銷主管 Johnny Lu
為什麼我們需要邏輯裝置
在需要可靠連線甚至克服系統內部設計挑戰的情況下，廣泛使用的標準邏輯裝置，通常是連接電路各部分的首選方式。
簡言之，邏輯裝置是必要的。有時候，僅僅只是新增一個標準邏輯功能，便可以造就出「好的電路」與「傑出的電路」之間的顯著差異；而如果該功能彌補了可怕的設計疏忽時，這種差異更是明顯。不過，明顯的問題是，在新增任何額外的裝置時，都可能導致輸入和輸出之間的延遲。如果這種傳播延遲很大，則新增標準邏輯裝置很容易在系統中造成討厭的瓶頸。
雖然沒有任何設計人員會認為可以瞬間完成不同邏輯狀態之間的切換 (從低到高、反之亦然)，但必須盡一切努力將閘極延遲保持在絕對的最低水準。在任何系統中新增標準邏輯裝置的影響都不應該被察覺，這便是我們想看到的「隱形邏輯」。
合理解決方案：連接埠擴充器
日常可見的 I/O 連接埠擴充器正是解決方案。一般用途的各種輸入輸出 (GPIO) 擴充器是無名英雄，它是如何妥善利用邏輯裝置的完美範例。連接埠擴充器能夠監視並控制一系列傳入和傳出的數位周邊訊號，這為設計人員在試圖新增更多 I/O 到產品或系統中可能遇到的問題提供了直接的解決方案。
GPIO 連接埠擴充器可能不是什麼了不起的裝置，但事實證明它們是數位相機、GPS 系統、工業級個人電腦、機架式伺服器、基地台、多功能事務機、銷售點 (POS) 系統、電視、平板電腦、智慧型手機等裝置設計人員不可或缺的工具，也是其他許多產品和應用程式的主機裝置。
當然，即便連接埠擴充器展現了邏輯裝置如何以最少的設計工作量擴充現有電路的功能，但最重要的是，設計師必須睿智的選擇擴充器，以實現他們所考量的工作。正如我們建立這些裝置的初衷，連接埠擴充器的運作應該悄無聲息，像不存在一般。如果我們選擇了錯誤的類型，則設計人員試圖避免的傳播延遲就將變為現實。
透過多年來為各行各業開發連接埠擴充器 (尤其是 1 至 4 連接埠擴充器和 1 至 8 連接埠單元) 的經驗，Diodes Incorporated 了解如何應用這些基本工具以實現最大效益。
速度是最重要的
為此，該公司提供了具備 I2C 匯流排介面與 2 至 48 個 I/O 的 GPIO 擴充器。在廣泛產品系列中，某些型號的附加功能則包括了額外的 INT (中斷) 輸出和/或 RESET 輸入訊號。該輸出是用於通知微控制器是否出現任何輸入狀態的變化，而 RESET 輸入則使裝置在無需關閉電源的情況下，也可返回其預設狀態。
透過確保幾乎無法檢測出的傳播延遲，Diodes Incorporated 的 I/O 擴充器不僅可以提供「隱形」邏輯所追求的目標，速度也比目前市場上任何同類產品都還快。
現在，設計人員可以使用現成的解決方案，來解決在電路設計中新增標準邏輯功能時所面臨的問題，而無須擔心在輸入和輸出期間新增裝置時所可能發生的問題。隱形邏輯的優勢顯而易見。
您可以在這裡取得有關 Diodes Incorporated 全系列 GPIO 擴充器的更多資訊和技術細節。
