回路設計とレベル変換バススイッチ

既存の電子回路と最新技術の回路を接続しなければならないケースは少なくありません。CPUを利用する場合には回路の電源電圧をチェックしなければなりません。レベルが違う場合にはレベル変換バススイッチを使用することになります。これらの回路構成が頭にイメージできないのであれば、メーカーのセミナーなどが開催されていますから、基本部分からしっかりと学ぶことをおすすめします。電圧のレベル変換によって、CPUの処理速度を損なわずにシンプルな回路を構築することか可能となります。重要なことはその時代のICの技術と要求される性能によって使用するICの特性が違うと言うことです。いつまでも古いICを使うことは決していいことではありません。時代の最先端技術を習得しながら、安定した回路設計をすることがエンジニアの役割です。

システム間を接続するバススイッチの役割

CPUからメモリーなどの周辺ICへのアクセスはバスと呼ばれる複数の信号線を経由しています。もちろん、これらは回路設計の基本ですから、学校で教えられたはずです。ただ、機設計装置の一部に新しい機能を追加する場合などは複数のバスが混在することになります。そのために電源電圧の不一致が発生するのです。既存回路を変更することはできませんから、電源電圧は異なったままとなります。そのためにレベル変換バススイッチを利用するのです。CPUは複数のデバイスにアクセスしますから、アドレスバスの値によってデータバスをスイッチする回路構成となります。したがって、電源電圧が同じであってもバススイッチが不要になるわけでないため、プリント基板上の無駄なスペースではありません。最近のCPUは内部に周辺回路まで取り込んだワンチップマイコンが多くなりました。ただ、求められる装置の使用によって使用すべきCPUは変わるでしょう。バススイッチが不要となることはありません。

CPU回路の設計で注意すべきポイント

CPUは処理部分だけで構成されていますから、回路として機能させるためには周辺回路が必要です。それらはデータバス、アドレスバスによって接続されています。ただ、最近のCPUは低電圧化が進んできました。その理由は装置の消費電力を抑えるためです。性能は高くても多くの電力を必要とするのであれば、利用範囲は限定されてしまいます。ただ、CPU以外の周辺回路はTTLレベルのままと言うケースは少なくありません。そこでレベル変換バススイッチが必要となります。このICを使用することによって、電圧の違いを意識することなくスムーズな接続が可能となります。内部には信号を安定化させるための仕組みも備わっていますから、外来ノイズに強い回路構成を取ることにもつながります。学校で基本的なことを学んだとしても、CPUを利用した回路設計を行うためには多くの経験が必要です。