Qu’est-ce qu’un module d’extension E/S ?
Les modules d’extension E/S sont des dispositifs semi-conducteurs utilisés comme circuits intégrés périphériques pour les microcontrôleurs.
En général, le nombre de ports d’E/S disponibles en tant que terminaux à broches d’un microcontrôleur est limité. Par exemple, si un microcontrôleur doit être utilisé dans plusieurs produits, il est nécessaire de prendre en charge des produits aux fonctions limitées et des produits aux fonctions avancées.
Dans ce cas, le coût du microcontrôleur est réduit en limitant au maximum le nombre de broches du microcontrôleur lui-même. Celui-ci est monté sur un produit peu coûteux. Si le même microcontrôleur est monté dans un produit à haute performance, il y aura un manque de broches de contrôle. C’est pourquoi des modules d’extension E/S sont utilisés pour étendre les ports d’E/S dans de tels cas.
La combinaison d’un microcontrôleur et d’un module d’extension E/S permet donc d’augmenter les possibilités d’extension du système.
Utilisations des modules d’extension E/S
Si le nombre de ports d’E/S intégrés dans le microcontrôleur est insuffisant lorsqu’un changement de fonction ou une extension de fonction est nécessaire, un extenseur d’E/S est utilisé pour compenser les ports d’E/S manquants. Notamment une fois qu’un système comprenant un microcontrôleur a été conçu et mis sur le marché.
Les utilisations possibles sont, par exemple, le contrôle de DEL à 7 segments, qui nécessitent un grand nombre de broches de contrôle, ou un port d’entrée/sortie très courant.
Les modules d’extension E/S fonctionnent sous le contrôle d’un microcontrôleur. Toutefois, comme des bus série tels que le bus I2C sont généralement utilisés, ils ne conviennent pas dans toutes les utilisations. Notamment dans celles où les ports d’extension E/S sont commutés à grande vitesse ou les données sont lues à grande vitesse.
Principe des modules d’extension E/S
Les modules d’extension E/S sont contrôlés par le microcontrôleur via un bus série tel que le bus I2C. Ils sont généralement équipés de ports d’E/S de 8 ou 16 bits.
L’entrée ou la sortie est définie bit par bit par le microcontrôleur dans le registre de direction pour le port dans le module d’extension E/S.
Les données sont ensuite écrites ou lues en écrivant les données spécifiées dans le registre d’entrée/sortie du port. Lorsqu’elles sont définies comme port de sortie, les données définies sont émises par chaque port du module d’extension E/S. Dans le cas où elles sont définies comme port d’entrée, les données peuvent être lues à partir du port d’entrée défini.
De plus, certains types d’extenseurs d’E/S ont des bornes qui acceptent des entrées d’interruption.
Lorsque des conditions prédéterminées sont remplies, la sortie de la borne d’interruption de l’extenseur d’E/S est activée.
Si cette borne est connectée à l’entrée d’interruption du microcontrôleur, l’interruption intégrée de ce dernier peut être activée. Cette fonction est utile lorsque le microcontrôleur reçoit instantanément un événement externe et que vous souhaitez contrôler le système.