찰리플렉싱

PIC16C54 마이크로컨트롤러 10핀으로 90개의 LED를 제어하는 Charliplexed 디지털 클럭

찰리플렉싱(트리스테이트 멀티플렉싱, 핀카운트 감소 LED 멀티플렉싱, 보완 LED 드라이브 및 크로스플렉싱이라고도 함)은 멀티플렉싱 디스플레이를 구동하기 위한 기술로 마이크로 컨트롤러의 I/O 핀이 상대적으로 적게 사용됩니다(예: LED 어레이 구동).

이 방법에서는 기존의 멀티플렉싱보다 효율을 높이기 위해 마이크로컨트롤러의 3스테이트 로직 기능을 사용합니다.I/O 사용 효율은 높지만 대형 디스플레이의 경우 설계가 더 복잡해지고 어려워지는 문제가 있다.이러한 문제에는 듀티 사이클, 전류 요건 및 LED의 순방향 전압 등이 포함됩니다.

다른 멀티플렉싱과 마찬가지로 사용 중인 LED를 빠르게 순환하여 인간의 눈이 전체적으로 점등해야 하는 디스플레이를 인지할 수 있도록 해야 합니다.멀티플렉싱은 일반적으로 눈의 초점이 디스플레이를 빠르게 지나칠 경우 스트로빙 효과와 스큐잉으로 볼 수 있습니다.

기원.

Charlieplexing 기술은 2001년^[2] Maxim Integrated에 의해 MAX6951 LED 디스플레이 ^[2][1]드라이버의 핀 수 LED 멀티플렉싱 스킴으로 도입되었습니다^[1].그러나 "Charliplexing"이라는 이름은 2003년 애플리케이션 ^[1]노트에서 처음 사용되었습니다.MAX232로 유명한 ^[3][4][5]애플리케이션 엔지니어인 Charles "Charlie" M. Allen의 이름을 따서 명명되었으며, 그는 ^[when?]이 방법을 내부적으로 제안했습니다.

또한 2001년 Don Lancaster는 마이크로칩 ^[6]테크놀로지를 1998년 어플리케이션^[7] 노트에서 이미 "보완 LED 드라이브 기술"이라고 언급하면서 이 방법을 "N 연결성"^{[8] [6]}문제에 대한 고민의 일부로 설명했으며 나중에 힌트 & 요령 책자에 포함시켰습니다.

Microchip은 이 아이디어의 출처를 언급하지 않았지만, 그들은 Microchip PIC 컨트롤러의 메일링 리스트인 PICLIST에서 아이디어를 얻었을지도 모른다.이 리스트는 1998년에 Graham^[9][10] Daniel이 쌍방향 LED의 행과 열을 구동하는 방법으로 커뮤니티에 제안하기도 했다.당시 Daniel은 PIC 12C508 칩으로 다양한 조명 디스플레이를 ^[9][10]작동시키기 위한 미니 명령 세트로 5핀에서 12개의 LED를 구동하는 간단한 회로를 만들었습니다.

그러나 이 방법은 1980년대 초에 여러 당사자들에 의해 알려져 사용되었으며, 1979년 초에 독일 헤일브론주 AEG-텔레펑켄 연구 개발부의 크리스토퍼 W. 말리노스키, 하인츠 린더레, 마틴 시글에 의해 "3국"이라고 불리는 특허에 상세히 기술되어 있다.em"^[11]을 클릭합니다.

보도에 따르면, 비슷한 기법이 이미 1972년에 모델 ^{[12][citation needed]}철도에서 선로 신호 응용에 사용되었다고 합니다.

종래의 멀티플렉싱

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디스플레이 멀티플렉싱은 데이터 전송에 사용되는 멀티플렉싱과는 매우 다르지만 기본 원리는 동일합니다.디스플레이 멀티플렉싱에서는 디스플레이*의 데이터선은 마이크로컨트롤러상의 공통데이터버스에 병렬로 접속된다.그런 다음 디스플레이가 개별적으로 켜지고 주소가 지정됩니다.이것에 의해, 통상, 같은 수의 디스플레이를 직접 구동하는 것보다 적은 I/O 핀을 사용할 수 있습니다.예를 들어, 각 "디스플레이"는 완전한 자리 배열이 아닌 하나의 계산기 자리일 수 있습니다.

찰리플렉싱을 사용하는 경우 n개의 드라이브 핀으로 n개의 세그먼트(segment)에서 n개의 자리를 구동할 수 있습니다.단순화하면 n개의 핀이 n개의 세그먼트 또는 LED를 구동할² 수 있는 것과 같습니다.기존의 멀티플렉싱에서는 같은 수의 LED를 구동하려면 더 많은 핀이 필요합니다.N개의 LED를 구동하려면² 2n핀을 사용해야 합니다(단, 마이크로컨트롤러 I/O핀의 수를 n+2 log 2n n{\ \ $display n$+ \ $lceil$\ $log { 2 }\rceil$） 。

LED의 수를 알고 있는 경우는, 앞의 방정식을 역순으로 실시해 필요한 핀의 수를 결정할 수 있습니다.즉, L LED는11 2( 1+ 1 + 4 lL ) $、$ \ $textstyle \ lceil$\ $frac$ {$}$ {$2$} \$left$ ( $1$+ { \ $sqrt { 1$ +$4$ \ $cdot$ L} } \$right$ \ $rceil }핀$으로 구동할 수 있습니다.

보조 드라이브

가장 단순한 형태의 찰리플렉싱은 상호 보완적인 LED 쌍의 다이오드 매트릭스를 사용하여 작동합니다.가장 간단한 Charliplexed 매트릭스는 다음과 같습니다.

최소 2핀 구성으로 동일한 LED 지원

다른 LED에 대응한2 핀 구성

핀 X1과 접지 핀 X2에 정전압을 인가하면 LED1이 점등합니다.이 저전압에서는 LED를 통해 역방향으로 전류가 흐를 수 없으므로 LED2는 소등된 상태로 유지됩니다.핀 X1과 핀 X2의 전압이 반전되면 LED2가 점등하고 LED1이 소등됩니다.

Charlieplexing 기술은 2개의 핀만을 사용하는 경우에는 실제로 더 큰 매트릭스를 만들 수 없습니다.이는 2개의 LED를 매트릭스 연결 없이 2개의 핀으로 구동할 수 있기 때문입니다.이 2개의 LED 예에서는 Charliplexing으로 접지선을 1개 절약할 수 있습니다.이것은 일반적인 2핀 드라이버 상황에서 필요합니다.

단, 2핀 회선은 찰리플렉싱이 실제로 유리한 대규모 회선으로 넘어가기 전에 기본적인 개념을 보여주는 간단한 예로서 기능합니다.

확장: 3스테이트 로직

위의 회로를 3핀과 6개의 LED를 수용하도록 확장하면 다음과 같이 됩니다.

동일 LED용 3핀 구성

다른 LED용 3핀 구성

그러나 이것은 문제를 일으킨다.이 회로가 이전 회로와 동일하게 작동하려면 핀 중 하나를 분리한 후 나머지 2개에 전하를 인가해야 합니다.예를 들어 LED5를 점등하는 경우 X1을 충전하고 X3을 접지해야 합니다.단, X2도 충전하면 LED3도 점등됩니다.X2가 접지되어 있으면 LED1이 점등합니다.즉, LED5는 단독으로 점등할 수 없습니다.이 문제는 마이크로컨트롤러 핀의 3가지 상태 로직 특성을 이용하여 해결할 수 있습니다.마이크로컨트롤러 핀에는 일반적으로 다음 3가지 상태가 있습니다."높음"(5V), "낮음"(0V) 및 "입력"입니다.입력 모드에서는 핀이 고임피던스 상태가 됩니다.이는 전기적으로 핀을 회로에서 "절단"하여 전류가 거의 흐르지 않음을 의미합니다.이를 통해 회로는 핀의 상태를 변경하는 것만으로 언제든지 연결된 핀의 수를 확인할 수 있습니다.위의 6-LED 매트릭스를 구동하기 위해 점등할 LED에 해당하는 2개의 핀을 5V(I/O 핀 "high" = binary number 1) 및 0V(I/O 핀 "low" = binary 0)에 연결하고, 세 번째 핀은 입력 상태로 설정합니다.

이렇게 하면 세 번째 핀에서 전류 누출이 방지되므로 점등하고 싶은 LED만 점등됩니다.원하는 LED는 저항기 뒤에 사용 가능한 전압을 낮추기 때문에 원하는 LED 경로의 전압 강하가 각 대체 LED 문자열의 총 전압 강하보다 작으면 대체 경로 간에 전류가 흐르지 않습니다(예를 들어 3핀 다이어그램의 모든 핀 쌍에 대해 대체 LED 경로가 있음).단, 개별 저항기가 있는 변종에서는 이 전압 조절 효과는 대체 경로에 영향을 주지 않으므로 사용하는 모든 LED가 공급 전압의 절반을 적용해도 켜지지 않도록 해야 합니다.이 변종은 원하는 경로 LED의 전압 조절 효과로부터 혜택을 받지 않기 때문입니다.

3스테이트 로직을 사용함으로써 이론적으로 핀을 사용할 수 있는 한 매트릭스를 임의의 크기로 확장할 수 있습니다.n핀의 경우 n(n - 1)개의 LED가 매트릭스 내에 있을 수 있습니다.모든 LED는 대응하는 핀에 5V와 0V를 인가하고 매트릭스에 연결된 다른 모든 핀을 입력 모드로 설정하면 점등할 수 있습니다.위에서 설명한 것과 동일한 제약 조건 하에서 공통 양극 또는 음극 경로를 공유하는 최대 n-1개의 LED를 병렬로 점등할 수 있습니다.

확장

3-와이어 회로를 거의 동등한 매트릭스로 재배치할 수 있습니다(저항이 재배치되었습니다).

3핀 구성은 3×2 디스플레이 패턴으로 동일 LED에 대응.한 줄의 LED는 몇 개라도 한 번에 전력을 공급할 수 있습니다.

3핀 구성은 다양한 LED에 대해 3×2 디스플레이 패턴으로 배치되어 있습니다.한 줄에 있는 LED의 수에 관계없이 한 번에 전원을 켤 수 있습니다.

이는 일반 그리드 다중과 찰리플렉스 간의 유사성을 강조하고 "n제곱 마이너스 n" 규칙으로 이어지는 패턴을 보여줍니다.

회로 기판에서 일반적으로 저항기는 물리적으로 칼럼 상단에 위치하며 입력 핀에 연결됩니다.그런 다음 행을 저항을 바이패스하여 입력 핀에 직접 연결합니다.

왼쪽 이미지의 첫 번째 설정은 동일한 LED를 사용하는 경우에만 적합합니다.하나의 저항이 여러 LED를 통한 전류 제한에 사용되기 때문입니다(동시에 사용되지는 않지만, 한 개의 저항이 한 번에 특정 컬럼의 LED 하나만 통해 전류를 제한합니다).이는 오른쪽 그림과 같이 각 LED에 대해 개별 저항을 사용하는 두 번째 구성과 대조됩니다.이 두 번째 구성에서는 각 LED에 쌍을 이루는 고유한 저항이 있습니다.이를 통해 각 LED에 적절한 저항값을 제공하여 다양한 종류의 LED를 혼재시킬 수 있습니다.

이러한 구성에서는 좌우 양쪽에서 볼 수 있듯이 재배치된 저항기에 의해 개별적으로 점등할 필요 없이 여러 개의 LED를 동시에 점등할 수 있습니다.행 전류 용량은 일반적으로 훨씬 약한 I/O 핀만으로 직접 전류를 구동하는 대신 NPN 이미터 팔로어 BJT 트랜지스터에 의해 증가할 수 있습니다.

Charliplexing 관련 문제

리프레시 레이트

의도하지 않은 LED를 켜지 않고 동시에 점등할 수 있는 것은 공통의 양극 또는 캐소드를 가진 단일 세트의 LED뿐이므로 Charliplexing에서는 멀티플렉싱이라고 불리는 방법을 통해 출력을 자주 변경해야 합니다.멀티플렉싱이 완료되면 모든 LED가 동시에 점등되는 것이 아니라 한 세트의 LED가 짧게 점등된 후 다른 세트의 LED가 점등되어 최종적으로 사이클이 반복됩니다.만약 그것이 충분히 빨리 이루어지면, 그것들은 인간의 눈에 항상 켜져 있는 것처럼 보일 것이다. 왜냐하면 시력이 지속되기 때문이다.디스플레이에 눈에 띄는 깜박임이 발생하지 않도록 각 LED의 리프레시 레이트가 50Hz보다 ^{[dubious – discuss]}커야 합니다.

찰리플렉싱을 통해 56개의 LED를 제어하기 위해 8개의 트라이스테이트 핀을 사용한다고 가정합니다.이것은 8개의 7 세그먼트디스플레이(소수점 없음)에 충분한 양입니다.일반적으로 7 세그먼트 디스플레이는 공통 캐소드(때로는 공통 애노드)를 가지지만 일반성을 잃지 않고 공통 캐소드라고 가정합니다.찰리플렉싱을 사용하여 원하는 조합으로 8개의 모든 7 세그먼트디스플레이의 모든 LED를 동시에 켤 수 없습니다.8 트릿은 기본적으로 8개의₂ log3, 즉 임의의 조합으로 56개의 LED를 모두 켜거나 끄는 데 필요한 56비트에 크게 못 미치는 약 12.7비트의 정보로 구성되어 있기 때문에 8트릿(핀이 3스테이트인 경우 Base-3 문자를 나타내는 용어)에서 직접 56비트의 정보를 얻는 것은 불가능합니다.대신, 인간의 눈은 멀티플렉싱의 사용에 속아 넘어갈 것입니다.

동시에 활성화 할 수 있는 것은 7 세그먼트디스플레이 1개, 7개의 LED 세트 1개뿐입니다.이 방법은 8개의 디스플레이 중 8개의 공통 캐소드를 각각 8개의 I/O 포트 중 고유한 핀에 할당하는 것입니다.언제든지 8개의 제어 I/O 핀 중1개만 액티브하게 로우 상태가 되기 때문에 액티브하게 로우 핀에 공통 캐소드가 접속되어 있는7 세그먼트 디스플레이만이 LED를 점등할 수 있습니다.이것이 액티브한 7 세그먼트 디스플레이입니다.액티브한 7 세그먼트디스플레이내의 7 개의 LED 세그먼트의 양극은, 다른 7 개의 I/O 포토를 하이 또는 하이 임피던스 모드로 하는 것으로, 임의의 편성으로 점등할 수 있습니다.이들 케이블은 나머지 7개의 핀에 연결되지만 저항을 통해 연결됩니다(일반적인 음극 연결은 저항을 통해서가 아니라 핀 자체에 연결됩니다. 그렇지 않으면 각 개별 세그먼트를 통과하는 전류는 모두 하나의 저항을 공유해야 하므로 켜지는 총 세그먼트 수에 따라 달라집니다).단, 8자리 모두를 사용하여 원하는 숫자를 표시하려면 한 번에1개의 7세그먼트 디스플레이만 표시할 수 있습니다.따라서 8자리 모두를 개별적으로 사이클하고 8자리 전체를 50분의 1초 안에 사이클해야 합니다.따라서 LED가 초당 50회 이상 깜박이지 않도록 하려면 디스플레이가 8개 세그먼트의 주기 동안 400Hz로 새로 고쳐야 합니다.이를 위해서는 컨트롤러가 수행하는 추가 처리를 초당 400회씩 지속적으로 중단해야 합니다.

피크 전류

듀티 사이클의 감소로 인해 Charliplexed 디스플레이의 현재 요구 사항은 기존의 멀티플렉스 디스플레이보다 훨씬 더 빠르게 증가합니다.디스플레이가 커짐에 따라 LED를 통과하는 평균 전류가 일정해야 일정한 밝기를 유지할 수 있으며, 따라서 그에 비례하여 피크 전류가 증가해야 합니다.이로 인해 Charliplexed 디스플레이의 실제 크기를 제한하는 많은 문제가 발생합니다.

• LED에는 보통 최대 피크 전류 정격과 평균 전류 정격이 있습니다.
• 마이크로컨트롤러 코드가 크래시하고 동시에 1개의 LED가 켜져 있는 경우, 점등된 채로 있는 LED는 1개의 LED가 1개의 행에 1개의 Charliplex 디스플레이 또는 기존의 멀티플렉스 디스플레이보다 훨씬 높은 부하를 받고 있기 때문에 장애가 검출되기 전에 장애의 위험이 높아집니다.

트리스테이트 요건

Charliplexed 디스플레이를 구동하는 데 사용되는 모든 출력은 3중이어야 합니다.마이크로컨트롤러의 I/O 핀으로 직접 디스플레이를 구동할 수 있을 정도로 전류가 낮은 경우에는 문제가 되지 않지만 외부 트리스트레이트를 사용해야 하는 경우에는 일반적으로 각 트리스트레이트를 제어하기 위해 2개의 출력 라인이 필요하므로 찰리플렉스 방식의 디스플레이의 이점을 대부분 없앨 수 있습니다.마이크로컨트롤러 핀의 전류는 일반적으로 20mA 정도로 제한되므로 Charliplexed 디스플레이의 실제 크기가 크게 제한됩니다.다만, 세그먼트(segment)를 한 ^[13]번에 1개씩 유효하게 하는 것으로 실행할 수 있습니다.

복잡성

Charliplex 매트릭스는 PCB 레이아웃과 마이크로 컨트롤러 프로그래밍 모두에서 사전 구축된 멀티플렉스 매트릭스를 사용하는 것보다 훨씬 더 복잡합니다.이것에 의해, 설계 시간이 길어집니다.납땜 컴포넌트는 멀티플렉스 LED 어레이보다 시간이 많이 걸릴 수도 있습니다.Charlie는 여러 개의 조립식 멀티플렉스 LED 어레이를 ^[14]조합하여 복잡성과 핀 사용의 균형을 맞출 수 있습니다.

순방향 전압

다른 색상의 LED를 사용하는 경우 등 정방향 전압이 다른 LED를 사용하는 경우 바람직하지 않을 때 일부 LED가 켜질 수 있습니다.

위 그림에서 LED 6의 순방향 전압이 4V이고 LED 1과 LED 3의 순방향 전압이 2V 이하인 경우 LED 6의 전류 경로가 짧기 때문에 LED 6의 순방향 전압이 2V 이하인 것을 알 수 있습니다.이 문제는 매트릭스에서 사용되는 LED의 정방향 전압을 비교하여 호환성 문제를 확인하는 것으로 쉽게 회피할 수 있습니다.즉, 모든 LED가 동일한 순방향 ^[6][1]전압을 갖는다는 것입니다.

이는 LED가 공용 저항기 대신 개별 저항을 사용하는 경우에도 발생합니다.두 개의 LED를 통과하는 경로가 공급 전압보다 작을 경우 이들 LED도 의도하지 않은 시간에 점등할 수 있습니다.

LED 장애

단일 LED에 장애가 발생하여 단선, 단락 또는 누출(양방향에서 전류를 허용하는 기생 병렬 저항 발생)이 발생하면 디스플레이 전체에 치명적인 영향을 미칩니다.게다가 실제로 문제가 있는 LED를 특정하는 것은 매우 어려운 일이 있습니다.이는 점등해서는 안 되는 큰 LED 세트가 모두 점등할 가능성이 있기 때문입니다.또, 회로에 대한 상세한 지식이 없으면, 어느 LED가 불량한지와 어떤 LED 세트가 함께 점등하는지의 관계를 간단하게 특정할 수 없기 때문입니다.

고장난 LED가 개방 회로가 되면 LED의 2개 전극 사이의 전압이 다른 2개의 LED를 통과하는 경로를 찾을 때까지 상승할 수 있습니다.어레이 마이너스2를 제어하기 위해 사용되는 핀의 수만큼 경로가 있습니다.이렇게 해서 노드m에 양극이 있고 노드n에 음극이 있는 LED의 모든 쌍에 장애가 발생하면 양극이 노드m이고 음극이 p의 임의의 값일 가능성이 있습니다(단, p가 m 또는 n일 수 없는 경우는 예외).따라서 p에는 가능한 한 많은 선택지가 있습니다.어레이를 제어하는 핀 수 - 2)와 양극이 p이고 음극이 n인 LED가 모두 켜집니다.

어레이를 제어하는 8개의 I/O 핀이 있는 경우, 2개의 LED 쌍을 통해 6개의 기생 경로가 존재하며, 12개의 LED가 의도하지 않게 점등될 수 있습니다.다만, 다행히, 이것은 1개의 불량 LED가 점등하는 경우에 한해 발생합니다.이것은 극히 일부의 시간이며, 문제의 LED가 점등되어도 유해한 증상은 나타나지 않습니다.불이 들어오면 안 돼요노드 x와 y 사이의 단락이 문제인 경우 x 또는 y 중 하나를 양극 또는 음극으로 하고 일부 노드 z를 다른 전극으로 하는 LED U가 점등될 때마다(일반성을 잃지 않고 U의 음극이 x에 연결되어 있다고 가정하면), 음극 y와 양극 z를 가진 LED V도 점등하므로 노드 x 또는 y 중 하나가 활성화됩니다.양극 또는 음극으로 LED가 1개 대신 2개 켜집니다.이 경우 LED는 의도치 않게1개만 점등합니다만, 그 빈도는 훨씬 높아집니다.장애가 발생한 LED가 점등해야 할 때뿐만 아니라 장애가 발생한 LED와 공통의 핀이 있는 LED가 점등해야 할 때 등입니다.

문제가 있는 요소는 특히 2개 이상의 LED가 고장인지 식별하기 어려워집니다.즉, 1개의 LED가 상실되어 1개의 세그먼트만 소실되는 대부분의 방법과는 달리 Charliplexing을 사용하면 장애의 양태에 관계없이 1, 2개의 LED가 소실되어 LED가 의도하지 않게 점등되어 전체 LED가 소실될 가능성이 매우 높아집니다.완전히 즉시 사용할 수 없습니다.설계 대상 장치의 필수 수명 및 고장 특성을 고려할 때 이 점을 고려해야 합니다.

대체 사용 사례 및 변형

입력 데이터 다중화

찰리플렉싱을 사용하여 디지털 입력 신호를 마이크로 컨트롤러에 다중화할 수도 있습니다.스위치가 각 다이오드와 직렬로 배치된다는 점을 제외하고 동일한 다이오드 회로가 사용됩니다.스위치가 열렸는지 닫혔는지 확인하기 위해 마이크로컨트롤러는 내부 풀업 저항을 사용하여 하나의 핀을 입력으로 구성합니다.다른 쪽 핀은 출력으로 구성되며 로직 레벨이 낮습니다.입력 핀이 낮으면 스위치가 닫히고 입력 핀이 높으면 스위치가 ^[15]열린 것입니다.

이 경우 I/O 행 4개만 사용하여 표준(4×3) 12키 키패드를 읽을 수 있습니다.기존의 행-열 스캔 방법에는 4 + 3 = 7개의 I/O 라인이 필요합니다.따라서 Charliplexing은 3개의 I/O 회선을 절약하지만 12개의 다이오드의 비용이 추가됩니다(LED를 사용할 때만 다이오드가 비어있기 때문입니다).4개의 다이오드만으로 회로를 바꿀 ^[15]수 있지만, 이로 인해 키보드의 롤오버가 줄어듭니다.마이크로컨트롤러는 데이터가 손상되었을 때 항상 검출할 수 있지만, 한 번에 하나의 버튼만 누르지 않는 한 원래의 키 누름을 검출할 수 있다는 보장은 없습니다.(단, 최대 2개의 인접 버튼을 눌러도 데이터 손실이 발생하지 않도록 회로를 배치할 수 있습니다).^[vague]4다이오드 회로에서는 한 번에 하나의 버튼만 누르거나 문제가 있는 여러 키를 누르지 않는 경우에만 입력이 무손실 상태가 됩니다.12 다이오드 회로에서는, 이것은 문제가 되지 않고, 버튼 누름과 입력 데이터 사이에는 항상 1 대 1의 대응이 있습니다.그러나 (특히 대규모 어레이의 경우) 이 방법을 사용하기 위해 필요한 다이오드가 너무 많기 때문에 일반적으로 기존의 행열 스캔 방식에 비해 비용이 절감되지 않습니다.단, I/O 핀 비용의 극히 일부에 불과합니다.단, I/O 라인 수의 1분의 1에 해당하는 다이오드의 비용이 아닙니다.

GuGaplexing

2008년 Dhanjay V. Gadre는 여러 드라이브 ^[16][17]전압으로 CharliePlexing과 같은 Gugaplexing을 고안했습니다.

칩플렉스

2008년에는 Guillermo Jaquenod의 Chipiplexing이 이미터 팔로워를 추가하여 단일 마이크로컨트롤러 포트보다 더 넓은 행을 동시에 ^[18][19]켤 수 있도록 열 드라이브의 강도를 높였습니다.

크로스 플렉스

2010년 오스트리아 칩 제조업체인 아우스트리아미크로시스템즈 AG(2012년부터 ams AG^{[nb 1]}, 2020년부터 ams-OSRAM AG)는 멀티플렉싱 LED 드라이버 IC AS1119를 ^[20][21]선보였고,^[22][23] 2011년에는 AS1130을 출시했다.또한 통합실리콘솔루션(ISSI)의 아날로그 및 혼합신호(AMS)^{[nb 1]} 부문(2020년부터 루미실마이크로시스템즈로 명칭 변경)은 2012년에^[24][25] IS31FL3731을,^[26][27][28] 2015년에 IS31FL3732를 도입하였습니다.모두 오픈 또는 쇼트 접속 자동 검출과 고스트 방지 ^[29]대책을 갖춘 찰리플렉싱의 일종인 크로스 플렉싱이라고 불리는 기술을 사용합니다.

투코플렉싱

마이카 엘리자베스 스콧은 2019년 3핀으로 LED 4개와 스위치 4개를 구동하는 방식인 투코플렉싱(Tucoplexing)^[30] 방식을 개발했다.

펄스 폭 변조

찰리플렉싱을 펄스 폭 변조와 함께 사용하여 4핀을 ^[31]가진 12개의 LED의 밝기를 제어할 수도 있습니다.

코드 예시

다음^[32][33] 코드 예에서는 회로는 5개의 I/O핀을 가진 ATtiny 8핀 마이크로컨트롤러를 사용하여 7세그먼트 디스플레이를 만듭니다.7 세그먼트 디스플레이에서는 7개의 개별 LED만 제어하면 되기 때문에 4개의 ATtiny I/O 핀을 찰리플렉스 출력(n*(n-1))으로 사용합니다.디지털 또는 아날로그 입력 또는 다른 출력으로 사용할 5번째 I/O 핀을 남겨둡니다.

// ATiny 코드 // 핀 4에서 아날로그(또는 디지털) 입력을 읽으며 입력이 설정된 임계값 아래로 갈 때마다 읽습니다. // 4개의 LED(또는 트랜지스터) 중 하나를 활성화하여 1개를 카운트하고 카운트 증가를 표시합니다. // 또는 12개의 찰리플렉스 LED 중 하나.  // 다음 값 설정: 인트 문턱값 = 500; 인트 최대 수 = 7; //////////////////// 부울 센서 트리거 = 거짓의; 인트 세어보세요 = 0; 인트 sensor 값 = 0; 긴 마지막 디바운스 시간 = 0;  // 출력 핀을 마지막으로 전환한 시간 긴 데바운스 지연 = 50;    // 데바운스 시간. 출력이 깜박이면 증가 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 무효 세우다() {   위해서 (인트 핀=0; 핀< >4; 핀++) {     핀 모드(핀, 산출량);     디지털 쓰기(핀, 낮다);   }   핀 모드(4, 입력);   디지털 쓰기(4, 높은);  // 내부 풀업 } //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 무효 고리() {   테스트 디짓(); } 무효 테스트 디짓() {   찰리 루프(); } //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 무효 읽기 센서() {   sensor 값 = 아날로그 판독(2);  // 핀4!   지연시키다(100);   한다면 (sensor 값 < > 문턱값 & & 센서 트리거 == 거짓의) {     센서 트리거 = 진실의;     세어보세요++;     한다면 (세어보세요 > 최대 수) 세어보세요 = 0;     찰리 루프();   }   한다면 (sensor 값 > 문턱값) 센서 트리거 = 거짓의; } //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 무효 찰리 루프() {   세어보세요++;    위해서 (인트 i=0; i< >1000; i++) {     위해서 (인트 c=0; c< >세어보세요; c++) {       찰리 플렉스 핀(c);     }   }   지연시키다(1000);   한다면 (세어보세요 > 최대 수) 세어보세요 = 0; } //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 무효 찰리 플렉스 핀(인트 myLED){    // LED에 랜덤 전압을 공급하지 않도록 합니다.   // 짧은 시간 동안 핀 모드와 전압을 변경합니다.   핀 모드(0, 입력);   핀 모드(1, 입력);   핀 모드(2, 입력);   핀 모드(3, 입력);    전환하다(myLED){    사례. 0:     핀 모드(0, 산출량);     핀 모드(2, 산출량);     디지털 쓰기(2, 낮다);     디지털 쓰기(0, 높은);     브레이크.;    사례. 1:     핀 모드(3, 산출량);     핀 모드(2, 산출량);     디지털 쓰기(2, 낮다);     디지털 쓰기(3, 높은);     브레이크.;    사례. 2:     핀 모드(3, 산출량);     핀 모드(1, 산출량);     디지털 쓰기(1, 낮다);     디지털 쓰기(3, 높은);     브레이크.;    사례. 3:     핀 모드(1, 산출량);     핀 모드(0, 산출량);     디지털 쓰기(0, 낮다);     디지털 쓰기(1, 높은);     브레이크.;    사례. 4:     핀 모드(0, 산출량);     핀 모드(1, 산출량);     디지털 쓰기(1, 낮다);     디지털 쓰기(0, 높은);     브레이크.;    사례. 5:     핀 모드(2, 산출량);     핀 모드(0, 산출량);     디지털 쓰기(0, 낮다);     디지털 쓰기(2, 높은);     브레이크.;    사례. 6:     핀 모드(2, 산출량);     핀 모드(1, 산출량);     디지털 쓰기(1, 낮다);     디지털 쓰기(2, 높은);     브레이크.;   } } //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 무효 spwm(인트 디스크, 인트 핀, 인트 sp) {   // 찰리플렉싱을 호출하여 올바른 핀 배치를 설정합니다.   //온:   디지털 쓰기(핀, 높은);   지연 마이크로초(sp * 디스크);   // 꺼짐:   디지털 쓰기(핀, 낮다);   지연 마이크로초(sp * (255 - 디스크)); } 

「 」를 참조해 주세요.

• 병렬 방지(전자 장치)
• 플리커 융합
• N접속성
• 극성 반전 스위치

메모들

레퍼런스

추가 정보

• Gadre, Dhananjay V. (2007-01-18). "Microcontroller drives logarithmic/linear dot/bar 20-LED display". EDN. p. 83. CA6406730. Archived from the original on 2021-12-25.
• Gadre, Dhananjay V.; Chugh, Anurag (2007-05-24). "Eight-Pin Microcontroller Handles Two-Digit Display With Multiple LEDs". Electronic Design. Paramus, New Jersey, USA. ED Online 15512. Archived from the original on 2012-02-13.
• Gadre, Dhananjay V. (2007-09-27). "Microcontroller drives 20 LEDs". EDN. CA6483826. Archived from the original on 2021-12-25.