Guide ultime pour anti-rebond de commutateur (partie 6)

Dans la nuit des temps, quand j'avais les yeux brillants et la queue touffue, alors que j'écrivais les premiers mots de cette quête pour explorer le sujet du rebond et de l'anti-rebond des commutateurs, je pensais en fait qu'il n'en faudrait qu'un, peut-être deux, Colonnes. C'est triste à raconter, à mesure que les jours se transformaient en semaines et les semaines en mois, je suis devenu un homme beaucoup plus triste et plus sage.

Je n'arrive pas à croire que nous en sommes maintenant à la sixième partie. Alors que je suis assis ici à la table de ma cuisine (voir aussi le guide de survie du travail à domicile de Kevin) et que j'essaie courageusement de surpasser mon moniteur, je m'attends à ce que ce soit la dernière de la série. série, mais je ne sais jamais exactement ce que je vais écrire jusqu'à ce que les mots commencent à couler du bout de mes doigts, là où ces petites beautés joyeuses et enjouées (les mots, pas le bout de mes doigts) sont fraîchement cueillies à l'aube. le côté nord de la colline pendant que la rosée du matin scintille encore sur leurs empattements, éperons et queues joyeux et joyeux. L'essentiel est que nous devrons tous attendre d'atteindre la fin de cette chronique pour voir si c'est vraiment la fin de la série. (« Dum dum dum duuuuuuum… Dum dum dum duuuuuuum… » La tension monte.)

Avant de nous lancer tête première dans la mêlée avec enthousiasme et abandon, rappelons-nous brièvement comment nous en sommes arrivés à ce point de nos délibérations. Dans la première partie, nous avons introduit le concept de rebond de commutateur. Plus tard, dans la deuxième partie, nous avons approfondi le rebond associé à un interrupteur à bascule unipolaire à simple direction (SPST) et à un interrupteur à bascule unipolaire à double direction (SPDT).

Dans la troisième partie, nous avons commencé à envisager des solutions matérielles pour anti-rebond de commutation, en commençant par l'idée d'utiliser un réseau RC suivi d'un déclencheur Schmitt pour anti-rebond d'un interrupteur à bascule SPST. Dans la partie 4, nous avons examiné l'utilisation d'une variété de multivibrateurs monostables pour anti-rebond des interrupteurs à bascule SPST (malheureusement, nous avons finalement conclu que l'utilisation de multivibrateurs monostables n'était pas une bonne solution).

Plus récemment, dans la cinquième partie, nous sommes revenus aux commutateurs à bascule SPDT et avons examiné les techniques anti-rebond basées sur des verrous implémentés à l'aide de deux inverseurs, des verrous SR (basés sur NAND et NOR) et des verrous et bascules de type D.

Dans cette rubrique, nous sommes sur le point d'examiner une catégorie restante de solutions anti-rebond basées sur le matériel sous la forme de circuits intégrés (CI) spéciaux. Si le destin nous sourit, nous aborderons également la mise en œuvre de l'anti-rebond dans les conceptions de réseaux prédiffusés programmables par l'utilisateur (FPGA). Enfin, nous porterons notre attention sur les techniques anti-rebond logicielles.

Si l'un de ces éléments ne vous est pas familier, vous voudrez peut-être jeter un œil à mes colonnes Types de commutateur et Terminologie des commutateurs associées. Vous pourriez également être intéressé à parcourir et à réfléchir à ma colonne Registres vs. Loquets vs. Flip-Flops. Dernier point, mais non le moindre, comme nous l'avons noté précédemment, les interrupteurs à bascule, les interrupteurs à bascule et les interrupteurs à bouton-poussoir présentent tous un rebond de commutateur à peu près de la même manière. En fait, les seuls interrupteurs qui ne rebondissent pas sont ceux que la plupart d’entre nous utilisent rarement, voire jamais, comme les interrupteurs à inclinaison au mercure.

Caractériser le système

Avant de commencer à approfondir, et pendant que j'y réfléchis, lorsque je discutais avec le gourou de l'embarqué Jack Ganssle il y a quelques semaines, il a mentionné que sa recommandation à toute personne impliquée dans la conception d'un système – en particulier à ceux qui conçoivent des systèmes critiques et systèmes critiques pour la sécurité – est qu'ils caractérisent les commutateurs qu'ils envisagent d'utiliser avant de les déployer dans un monde sans méfiance.

Il est trop facile pour les concepteurs de matériel et les développeurs de logiciels de s'appuyer sur des solutions « éprouvées » sans y réfléchir pleinement. Par exemple, dans la première partie du Guide classique de Jack pour anti-rebond, il a mentionné un type de commutateur qui impliquait des contacts en or plaqués sur une carte de circuit imprimé (PCB). Il y avait un revêtement en caoutchouc associé qui – lorsqu'il était enfoncé – présentait une sorte d'élastomère conducteur aux contacts en or. Jack a noté que le résultat analogique était une lente rampe de zéro à cinq volts, sans bruit, essuyage ou autre incertitude, et sans trace de rebond. Malheureusement, lorsque ce signal était présenté à une entrée TTL, sa lente rampe à travers la « zone interdite » (0,8 à 2,0 V) entraînait une milliseconde (ms) d'oscillations sauvages, qui pourraient être considérées comme des « rebonds virtuels ».