Avant la description, le fonctionnement général est à voir ici :
Fonctionnement
Il existe des schémas basés sur des portes AND, OR etc, mais je voulais quelque chose de simple et de souple : 4 paires d'entrées sont associées à 4 sorties via 8 fonctions logiques indépendantes, et 2 sorties supplémentaires sont disponibles. Au prix des atmega328, c'est même moins cher qu'un montage à base de portes logiques. C'est moins rapide, mais largement suffisant pour mon usage (environ 80 ns) ! L'avantage est que je dispose de 2 sorties programmables selon mes besoins.
Les 9 fonctions sont accessibles indépendamment avec les potards : AND, NAND, OR, NOR, XOR, NXOR, NOT (voie 1), Set/Reset, ALEAS (sur front voie 1).
Schéma :
Programme :
Le code est divisé en trois sections :
- main :
/* QuadLogic v0.4 Laurent Chaté 2019-2020 www.la-roue-tourne.fr 4 paires d'entrée sont logiquement liées sur 4 sorties à l'aide de 7 opérations logiques + 1 aléas + S/R durée d'un cycle complet de scan/calcul/sortie < 80 ns ------------------------------------------------------- D0 : out G1 D1 : out G2 D2 : in A1 D3 : in A2 D4 : in B1 D5 : in B2 D6 : in C1 D7 : in C2 D8 : in D1 D9 : in D2 D10: out A D11: out B D12: out C D13: out D A0 : potard MODE 0 (23) A1 : potard MODE 1 A2 : potard MODE 2 A3 : potard MODE 3 A4 : N/A A5 : N/A */ // entrées #define pinA1 2 #define pinA2 3 #define pinB1 4 #define pinB2 5 #define pinC1 6 #define pinC2 7 #define pinD1 8 #define pinD2 9 // sorties #define pinGP1 0 #define pinGP2 1 #define pinA 10 #define pinB 11 #define pinC 12 #define pinD 13 byte pinIn[] = {pinA1, pinA2, pinB1, pinB2, pinC1, pinC2, pinD1, pinD2}; byte entree[8]; byte pinOut[] = {pinA, pinB, pinC, pinD, pinGP1, pinGP2}; byte sortie[4]; // --------------------------------------------------- lecture potentiometres byte compteurPot; unsigned long timePot; // --------------------------------------------------- les modes des 4 voies enum modes { MODE_AND, MODE_NAND, MODE_OR, MODE_NOR, MODE_XOR, MODE_NXOR, MODE_NOT, MODE_SR, MODE_ALEAS }; modes mode[4]; // variables temporaires pour la gestion de l'aléas byte oldX1[4], oldY[4]; // les seuils pour les aléas int seuil[4] = {25, 50, 75, 90}; void setup() { int i; initPotard(); randomSeed(mode[0] + mode[1] + mode[2] + mode[3]); for (i = 0; i < 8; i++) { pinMode(pinIn[i], INPUT); } for (i = 0; i < 6; i++) { pinMode(pinOut[i], OUTPUT); } } void loop() { gererPotard(); lectureEntrees(); calculSorties(); }
- fonctions :
/* les fonctions */ void lectureEntrees() { byte pd = PIND, pb = PINB; entree[0] = (pd & B00000100) >> 2; // D2 entree[1] = (pd & B00001000) >> 3; // D3 entree[2] = (pd & B00010000) >> 4; // D4 entree[3] = (pd & B00100000) >> 5; // D5 entree[4] = (pd & B01000000) >> 6; // D6 entree[5] = (pd & B10000000) >> 7; // D7 entree[6] = pb & B00000001 ; // D8 entree[7] = (pb & B00000010) >> 1; // D9 } /* les calculs logiques 0 AND 1 NAND 2 OR 3 NOR 4 XOR 5 NXOR 6 NOT : on inverse l'entrée n°1 indépendemment de la 2 7 SR : SET/RESET : 1 sur la voie 1 SET, puis 1 sur la voie 2 RESET 8 ALEAS : on déclanche 1 bit aléatoire sur apparition de 1 sur l'entrée 1 */ void calculSorties() { byte x1, x2, y; byte g1 = 1, g2 = 0; for (int i = 0; i < 4; i++) { x1 = entree[ 2 * i ]; x2 = entree[ 2 * i + 1]; switch (mode[i]) { case MODE_AND: y = x1 & x2; break; case MODE_NAND: y = 1 - (x1 & x2); break; case MODE_OR: y = x1 | x2; break; case MODE_NOR: y = 1 - (x1 | x2); break; case MODE_XOR: y = x1 ^ x2; break; case MODE_NXOR: y = 1 - (x1 ^ x2); break; case MODE_NOT: y = 1 - x1; break; case MODE_ALEAS: if (x1 == 1) { if (oldX1[i] == 1) { y = oldY[i]; } else { y = (random(100) > seuil[i]); oldY[i] = y; oldX1[i] = 1; } } else { y = oldY[i]; oldX1[i] = 0; } break; case MODE_SR: y = 1 - sortie[i]; if (x1 == 1) { y = 1; } if (x2 == 1) { y = 0; } break; } /* inversion du signe pour l'électronique des portes de sortie * à modifier pour une future version à base de suiveurs */ sortie[i] = 1 - y; g1 &= y; g2 |= y; } // Ecriture directe des ports // D0 et D1 PORTD = (PORTD & 0b11111100) | (1 - g1) | ((1 - g2) << 1); // D10 à D13 PORTB = (PORTB & 0b11000011) | (sortie[0] << 2) | (sortie[1] << 3) | (sortie[2] << 4) | (sortie[3] << 5) ; }
- lectures des potentiomètres :
void gererPotard() { unsigned long tempo = millis(); // un scan toutes les 100 ms : très suffisant if (tempo - timePot > 100) { timePot = tempo; compteurPot = (compteurPot + 1) & 0x03; // j'ai soudé mes potards à l'envers sur mon module, d'ou le calcul foireux // normalement, c'est : // mode[compteurPot] = analogRead(compteurPot) / 114; mode[compteurPot] = MODE_ALEAS - analogRead(compteurPot) / 114; } } void initPotard() { timePot = millis(); mode[0] = MODE_ALEAS - analogRead(A0) / 114; mode[1] = MODE_ALEAS - analogRead(A1) / 114; mode[2] = MODE_ALEAS - analogRead(A2) / 114; mode[3] = MODE_ALEAS - analogRead(A3) / 114; }
PCB :
BOM :
- Clics : 1192