原创 工作于低电压下的并行端口接口

对便携式感应和数据采集应用来说，膝上型计算机和它的并行端口LPT是一对好搭档。但为努力延长电池寿命，许多微处理器和整个系统的工作逻辑电平降到1.8V。LPT端口的5V输出信号不容易支持这么低的逻辑电压，而低的逻辑电压是增加电池寿命并实现更长数据采集时间所必需的。
由于微处理器或时钟脉冲电路的动态功耗主要是电压的函数(P=CV2f)，不采用5V的并行端口，逻辑系统能显著的节省电源。在图中所示的电路从LPT端口接受数据，在2V时释放的电流达到100mA。效率高达94%。在LPT端口数据脚位将5V逻辑电平向下转换到2V时，该电路也提供ESD保护。

标有U1的低压表面安装的IC内置MOSFET的降压型DC/DC转换器和同步整流器，形成了简单、高效的2V电源。反馈电阻器R1和R2将输出电压调低到1.25V。(在示例电路中电压被调至2V。)U1的关闭脚位直接连接到5V LPT控制端口(脚位14)的D1位，通过软件启用和禁用该器件。

启用时，U1的软启动功能会限制突入电流。肖特基二极管D1到D3与给转换器供电的5V LPT数据端口的脚位5到9相关联。软件也容易启用和禁用数据端口脚位。

作为低压SIM/智能卡电平转换器，U2将逻辑电平从5V转换到2V。U2也对输入提供ESD保护。低压转换器的输入侧以5V逻辑电平工作并通过输入电容C1提供5V电压。U2的输入侧由2V电源供电。数据被串行读入到LPT状态端口(脚位12)，并从LPT数据端口和软件中得到时钟(CLK)和芯片选择(-CS)信号。

示例数据接口包括一个8位并行加载移位寄存器(U3)和一个开路漏极逻辑门(U4)。它读取U2的I/O脚位并提供并行数据。PC软件切换CLK和CS线路，将此并行数据加载并移动到程序中。该 C++软件配置用于将并行数据从位移寄存器转换到串行格式。但是，在做一些小的修改后，其配置可支持微处理器接口或串行SPI、I2C或SMBus接口。

因此，该电路可发送数据到SPI、I2C或SMBus串行接口，或发送到8位并行输出串行位移寄存器，如SN74HC164，它可在2V工作。许多当前可用的器件通过降到1.5V工作来利用这些节能效果。