Apakah ada IC yang memungkinkan perutean sinyal saat terbang?

Apakah ada IC dengan pin input N dan pin output N yang, baik melalui pengaturan EEPROM atau melalui kontrol langsung oleh mikrokontroler, memungkinkan satu untuk merutekan setiap input N ke salah satu output N?

Dengan kata lain, misalnya, seseorang dapat menggunakannya untuk menghubungkan jalur masuk pada Input1 ke jalur keluar pada Output6, dan menghubungkan Input2 ke Output3, dan Input3 ke Output1, dan seterusnya (terlepas dari apakah sinyal SPI, atau I2C , atau saluran digital standar, dll) ... Dan kemudian ubah urutannya.

Jika ada, IC seperti apa yang disebut?

Apa yang Anda cari disebut "chip palang". Karena ini adalah cara yang tidak efisien untuk menggunakan sumber daya silikon, penekanan akhir-akhir ini tampaknya pada penggunaan chip tersebut untuk merutekan sinyal LVDS berkecepatan sangat tinggi.

Secara umum, perangkat yang menghubungkan input N ke output N secara bersamaan disebut switch palang .

Selama semua sinyal adalah sinyal searah digital, seperti sinyal pada beberapa bus SPI,

• FPGA dapat dikonfigurasikan untuk secara dinamis merutekan salah satu input N ke salah satu output N.
• Jika N cukup kecil, Anda mungkin juga bisa melakukan ini dengan beberapa jenis perangkat logika yang dapat diprogram atau multiplexer.
• Jika satu mikrodetik penundaan antara perubahan input dan perubahan output dapat ditoleransi, mikrokontroler atau prosesor lain mungkin merupakan pendekatan berbiaya terendah.

Jika sinyal dua arah, seperti sinyal pada bus I2C, menjadi lebih sulit untuk melakukan perutean seperti itu - ketika sakelar palang diminta untuk menyambungkan pin A ke pin B, ia perlu untuk entah bagaimana mengenali dan mungkin mengubah arah dari milidetik. ke milidetik, apakah perlu membaca pin A sebagai input dan drive pin B, atau membaca B sebagai input dan pin drive A. Logika ekstra yang diperlukan untuk melakukan ini dapat dengan mudah pas di FPGA.

Jika sinyal audio analog atau sinyal video analog,

• Anda mungkin dapat menggunakan IC mux analog. Kebanyakan dari mereka secara inheren dua arah. Sangat mudah untuk memasang 4 "4: 1 analog mux chips" untuk memberikan perutean 4 x 4 lengkap antara 4 input analog dan 4 output analog, dengan 2 jalur kontrol digital per output (mungkin berasal dari beberapa prosesor) untuk memilih input mana terhubung ke.
• IC crosspoint switch video tersedia. Misalnya, "sakelar crosspoint video berbiaya rendah Maxim MAX4360 8x8" tersedia dengan harga sekitar $ 20. (Terima kasih, Axeman).
• Alternatif populer untuk switch analog bar murni adalah sistem yang (1) mendigitalkan semua input analog, kemudian (2) menjalankan sinyal-sinyal tersebut melalui switch bar digital, kemudian (3) mengkonversi kembali ke analog pada output.

Semua IC yang tersedia memiliki batasan jumlah daya yang dapat mereka tangani dan frekuensi maksimum yang dapat mereka tangani. Jika Anda perlu mengganti sinyal yang melampaui batas tersebut (dan dengan asumsi bahwa Anda tidak ingin mengembangkan IC kustom Anda sendiri), Anda terpaksa menggunakan relay mekanis.

Dalam tahun-tahun berlalu oleh Lattice Semiconductor memiliki beberapa keluarga perangkat yang dapat dikonfigurasi dalam seri GDX dan GDX2 mereka. Dari situs web mereka :

Lattice ispGDX2 - Bandwidth 38 Gbps, SERDES 800 Mbps Keluarga ispGDX2 adalah generasi berikutnya dari cross-switch digital yang diprogram dengan system-switch Lattice untuk switching bus berkecepatan tinggi dan berinteraksi dengan bandwidth hingga 38Gbps. Keluarga ini menggabungkan arsitektur switching yang fleksibel dengan I / O serial kecepatan tinggi (blok sysHSI), PLS sysCLOCK, dan antarmuka sysIO untuk memenuhi kebutuhan sistem kecepatan tinggi saat ini. Arsitektur berbasis multiplexer dan logika kontrol chip memfasilitasi penerapan kinerja tinggi fungsi switching umum. Perangkat dalam keluarga dapat beroperasi pada tegangan inti 3,3, 2,5 & 1,8V.

Keluarga GDX2 kemudian diumumkan EOL dengan pembelian terakhir pada 7 Maret 2011 dan pengiriman terakhir pada 31 Desember 2014.

Hari-hari ini Anda dapat mengimplementasikan input umum ke fungsi switching keluaran dengan sejumlah FPGA berbiaya rendah berbeda dari yang disukai Altera, Lattice, Xilinx, dan lainnya. Fitur-fitur FPGA di luar fitur perutean sederhana sering kali berperan karena ketika Anda langsung melakukannya perutean Inputs to Output yang dapat dipilih jarang sesederhana ini. Seringkali ada kebutuhan untuk sinkronisasi jam, mendaftar, buffering, konversi level, sinyal dua arah dan sinyal gating atau kontrol khusus. Semua ini dan lebih banyak lagi dapat diimplementasikan dengan FPGA.

Apa yang sebenarnya Anda butuhkan adalah array crosspoint analog yang tidak dikonstruksikan . Mereka datang dalam berbagai rasa (I2C atau GPIO dikendalikan) dan konfigurasi 12x8, 16x8 dll Lihatlah ini topik lain yang saya dibuka, karena aku tidak bisa menemukan jawaban pasti di sini.