Существуют ли микросхемы с N входными контактами и N выходными контактами, которые либо с помощью настройки EEPROM, либо посредством оперативного управления микроконтроллером позволяют направить каждый из N входов на ЛЮБОЙ из N выходов?
Другими словами, например, его можно использовать для соединения входящей линии на входе 1 с исходящей линией на выходе 6, а также соединения входа 2 с выходом 3 и входа 3 с выходом 1 и т. д. (независимо от того, являются ли сигналы SPI или I2C). , или стандартные цифровые линии и т.д.)... А позже изменить порядок.
Если он существует, то как называются такие ИС?
То, что вы ищете, называется "чип-перекладина". Поскольку это довольно неэффективный способ использования кремниевых ресурсов, в наши дни упор, похоже, делается на использование таких чипов для маршрутизации очень высокоскоростных сигналов LVDS.
В общем, устройство, которое одновременно соединяет N входов с N выходами, называется поперечным переключателем .
Пока все сигналы являются цифровыми однонаправленными сигналами, такими как сигналы на нескольких шинах SPI,
Если сигналы являются двунаправленными, например, сигналы на шине I2C, такая маршрутизация становится более сложной — когда поперечному переключателю приказано соединить контакт A с контактом B, ему нужно каким-то образом распознать и, возможно, переключить направление с миллисекунды в миллисекунды, независимо от того, нужно ли считывать контакт A как входной и управляющий контакт B, или читать B как входной и управляющий контакт A. Дополнительная логика, необходимая для этого, может легко поместиться на FPGA.
Если сигналы являются аналоговыми аудио- или аналоговыми видеосигналами,
Все доступные ИС имеют ограничения в отношении количества энергии, которую они могут обрабатывать, и максимальной частоты, с которой они могут работать. Если вам нужно переключать сигналы, выходящие за эти пределы (и предполагая, что вы не хотите разрабатывать свою собственную ИС), вы вынуждены использовать механические реле.
В прошлые годы у Lattice Semiconductor было несколько семейств настраиваемых устройств серий GDX и GDX2. С их веб-сайта :
Lattice ispGDX2 — полоса пропускания 38 Гбит/с, 800 Мбит/с SERDES Семейство ispGDX2 представляет собой внутрисистемно программируемый (ISP) высокопроизводительный цифровой коммутационный коммутатор Lattice следующего поколения для высокоскоростной коммутации шин и сопряжения с пропускной способностью до 38 Гбит/с. Это семейство сочетает в себе гибкую архитектуру коммутации с усовершенствованным высокоскоростным последовательным вводом-выводом (блоки sysHSI), PLL sysCLOCK и интерфейсы sysIO для удовлетворения потребностей современных высокоскоростных систем. Архитектура на основе мультиплексора и логика управления на кристалле облегчают высокопроизводительную реализацию общих функций коммутации. Устройства семейства могут работать при напряжении ядра 3,3, 2,5 и 1,8 В.
Более позднее семейство GDX2 было объявлено EOL с последней покупкой 7 марта 2011 г. и последними поставками 31 декабря 2014 г.
В наши дни вы можете реализовать обобщенную функцию переключения ввода-вывода с любым количеством различных недорогих ПЛИС, таких как Altera, Lattice, Xilinx и других. Функции FPGA, выходящие за рамки простой функции маршрутизации, часто используются, потому что, когда вы переходите прямо к ней, выбираемая маршрутизация входов к выходам редко бывает такой простой. Очень часто возникает потребность в тактовой синхронизации, регистрации, буферизации, преобразовании уровней, двунаправленных сигналах и специализированных стробирующих или управляющих сигналах. Все это и многое другое можно реализовать с помощью ПЛИС.
Что вам действительно нужно, так это небуферизованный аналоговый массив точек коммутации . Они бывают разных видов (под управлением I2C или GPIO) и конфигураций 12x8, 16x8 и т. д. Взгляните на эту другую тему, которую я открыл, так как я не смог найти здесь окончательного ответа.
Джиппи