F00-17 (1041601), страница 7
Текст из файла (страница 7)
По существу это большая сетьцифровой коммутации, которая позволяет необходимым образом соединять внутренние цифровые системныересурсы с выводами портов ввода/вывода Р0, Р1 и Р2 (см. рис.1.8). При это возможны любые комбинации, вотличие от МК со стандартными мультиплексированными портами ввода/вывода.При помощи регистров управления матрицей на выводы портов могут быть выведены сигналы отвнутренних таймеров/счетчиков, от последовательных интерфейсов, аппаратные прерывания, входной сигналзапуска АЦП, выходы компараторов и др. Это позволяет пользователю выбрать точную комбинацию связеймежду портами ввода/вывода общего назначения и цифровыми ресурсами, необходимую для каждогоконкретного приложения.Рисунок 1.8.
Структурная схема цифровой матрицы(внутренние цифровые сигналы)НаибольшийприоритетНаименьшийприоритет2SMBusРегистры PRT0CF,PRT1CF, PRT2CFРегистры XBR0,XBR1, XBR24SPI2УАПП6ПМСВнешниевыводыПриоритетныйдекодер8Выходыкомп-в26T0, T1,T288(P0.0-P0.7)P0.0НаибольшийприоритетP0.7ЦифроваяматрицаSYSCLKCNVSTRP0Ячейкиввода/выводапорта 0Ячейкиввода/выводапорта 1P1.0Ячейкиввода/выводапорта 2P2.0P1.7P2.7Наименьшийприоритет8P1Защелкипортов8P2P3Page 16(P1.0-P1.7)РегистрPRT3CF(P2.0-P2.7)Ячейкиввода/выводапорта 3(P3.0-P3.7)CYGNAL Integrated Products, Inc. 2002P3.0P3.74.2002; Rev. 1.4C8051F000/1/2/5/6/7C8051F010/1/2/5/6/71.5.
Программируемый массив счетчиков (ПМС)МК семейства C8051F000 кроме четырех 16-разрядных таймеров/счетчиков общего назначенияимеют внутренний программируемый массив счетчиков (ПМС). ПМС состоит из специального 16-разрядноготаймера/счетчика временных интервалов с пятью программируемыми модулями захват/сравнение.
В качестветактового сигнала для этого счетчика могут использоваться:- сигнал системного тактового генератора с частотой, деленной на 12;- сигнал системного тактового генератора с частотой, деленной на 4;- сигнал переполнения таймера 0;- сигнал от внешнего входа тактирования (ECI – external clock input).Каждый модуль захват/сравнение может быть настроен на работу в одном из четырех режимов:- захват, управляемый фронтом (сигнала);- программный таймер;- высоко скоростной выход;- широтно-импульсный модулятор.Входы/выходы модулей захват/сравнение ПМС и внешний вход тактирования (ECI) соединены с портамиввода/вывода МК через цифровую коммутирующую матрицу.Рисунок 1.9.
Структурная схема модуля ПМССистемныйтактовыйгенератор/4/1216-разрядныйтаймер-счетчикПереполнение T0МодульЗахват/сравнение 0МодульЗахват/сравнение 1МодульЗахват/сравнение 2МодульЗахват/сравнение 3МодульЗахват/сравнение 4CEX4CEX3CEX2CEX1CEX0ECIКоммутирующая матрицаПортыВвода/вывода1.6. Последовательные портыВ МК семейства C8051F000 встроены следующие последовательные интерфейсы:- полнодуплексный УАПП;- SPI;- I2C/SMBus.Каждый из этих интерфейсов реализован на аппаратном уровне и широко использует прерывания, требуялишь незначительного вмешательства со стороны программы пользователя. Эти интерфейсы не имеют общихресурсов, таких как таймеры, прерывания или порты ввода/вывода, поэтому все они могут использоватьсяодновременно.4.2002; Rev.
1.4CYGNAL Integrated Products, Inc. 2002Page 17C8051F000/1/2/5/6/7C8051F010/1/2/5/6/71.7. Аналого-цифровой преобразовательМК C8051F000/1/2/5/6/7 имеют встроенный 12-разрядный АЦП последовательного приближения с 9канальным входным мультиплексором и программируемым усилителем. При максимальнойпроизводительности 100 тыс. преобразований в секунду АЦП обеспечивает нелинейность на уровне ±1МЗР.МК C8051F010/1/2/5/6/7 имеют аналогичный АЦП, но 10-разрядный. Максимальная производительностькаждого АЦП – 100 тыс. преобр./сек.
Нелинейность АЦП - ±1МЗР, что обеспечивает 12-битную точностьпреобразования для МК C8051F00x, и 10-битную – для МК C8051F01x. Для АЦП можно использоватьвнутренний источник опорного напряжения (0,0015%/ºС) или внешний, подключенный к выводу VREF.Управление АЦП осуществляется при помощи регистров специального назначения. Один входнойканал подключен к внутреннему датчику температуры, остальные восемь каналов доступны извне. Каждаяпара из восьми внешних входных каналов может быть настроена как два одиночных входа или как одиндифференциальный вход.
Имеется возможность отключения АЦП с целью уменьшения энергопотребления.Усилитель с программируемым коэффициентом усиления подключен к выходу аналоговогомультиплексора. Усилитель может быть крайне полезен, когда сигналы на разных входных каналах АЦПсильно отличаются друг от друга, либо когда необходимо оценить сигнал с большим смещением постояннойсоставляющей (в дифференциальном режиме для формирования напряжения смещения постояннойсоставляющей может использоваться ЦАП).Преобразование может быть запущено четырьмя способами: командой в программе, припереполнении таймера 2, при переполнении таймера 3 или внешним входным сигналом. Такая гибкостьпозволяет запускать преобразование при возникновении определенных программных событий, по сигналамот внешних устройств или преобразовывать непрерывно.
По окончании преобразования инициируетсяпрерывание, после чего полученное 10- или 12-разрядное слово данных АЦП записывается в два регистраспециального назначения (для определения окончания преобразования можно также опрашиватьспециальный бит состояния). АЦП может быть настроен таким образом, чтобы генерировать прерываниелишь при попадании результата преобразования в заданный диапазон значений (окно). АЦП можетнепрерывно отслеживать сигнал в фоновом режиме, но не прерывать МК до тех пор, пока преобразованныеданные находятся в пределах заданного окна.Рисунок 1.10. Структурная схема АЦПAIN0+AIN1-AIN2+AIN3-AIN4+AIN5-AIN6+AIN7-9-канальныйаналоговый мультиплексорVREFИОНПрограммируемыйусилительX+-АЦПпоследовательногоприближения100 выб/с(в МК F002, F007,F012 и F017отсутствуют)ДАТЧИКТЕМПЕРАТУРЫРегистры данныхи управленияPage 18CYGNAL Integrated Products, Inc. 2002SFR шина4.2002; Rev.
1.4C8051F000/1/2/5/6/7C8051F010/1/2/5/6/71.8. Компараторы и ЦАПМК семейства C8051F000 имеют два 12-разрядных ЦАП и два компаратора (второй компаратор,КП1, отсутствует в МК F002, F007, F012, и F017). Управление каждым компаратором и ЦАП осуществляетсячерез регистры специального назначения. Любой компаратор или ЦАП может быть переведен в режимпониженного энергопотребления.Компараторы имеют программируемый гистерезис. Каждый компаратор может генерироватьпрерывание по переднему или заднему фронту петли гистерезиса, либо по обоим фронтам. Возможенпрограммный опрос выходов компараторов. Выходы компараторов подключаются к портам ввода/ввыводачерез коммутирующую матрицу.ЦАП используют тот же источник опорного напряжения, что и АЦП. Выходным сигналом ЦАПявляется напряжение.
ЦАП удобно использовать для формирования порогового напряжения компаратора илинапряжения смещения дифференциальных входов АЦП.Рисунок 1.11. Структурная схема компараторов и ЦАПCP0(порт ввода/вывода)CP1(порт ввода/вывода)CP0++CP0--МАТРИЦАКП0(в МК F002, F007, F012и F017 отсутствуют)CP1-+CP0КП1-CP1UионРегистры данныхи управленияCP1+CIP-51и блокобработкипрерыванийDAC0ЦАП0UионDAC1ЦАП14.2002; Rev. 1.4CYGNAL Integrated Products, Inc.
2002Page 19C8051F000/1/2/5/6/7C8051F010/1/2/5/6/72. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ПАРАМЕТРЫ*Предельная рабочая температура...................................................................…….........................от -55ºС до +125ºСТемпература хранения...........................................................................................…………...........от -65ºС до +150ºСНапряжение на любом выводе (кроме Vdd и портов ввода/вывода)относительно DGND…………………………………………………………………........от -0.3В до (VDD + 0.3В)Напряжение на любом выводе портов ввода/вывода или на выводе/RST относительно DGND.........................................................……………………………..….........от -0.3В до 5.8ВНапряжение на выводе VDD относительно DGND......................................................…….............от -0.3В до 4.2ВМаксимальный суммарный ток выводов VDD, AV+, DGND и AGND............................…….......................800мAМаксимальный выходной втекающий ток любого канала портов ввода/вывода..................…….................100мAМаксимальный выходной втекающий ток любого другого вывода....................................………...................25мAМаксимальный выходной вытекающий ток любого канала портов ввода/вывода......................…..............100мAМаксимальный выходной вытекающий ток любого другого вывода.....................................………...............25мA*Примечание: Выход за указанные значения может привести к необратимым поврежденияммикроконтроллера.
Работа микроконтроллера в предельном режиме в течение длительного времени непредусмотрена. Длительная эксплуатация микроконтроллера в недопустимых условиях может повлиять наего надежность.3. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫТемпература от -40ºС до +85ºС, если не указано иное.ПАРАМЕТРУСЛОВИЯНапряжение источника питания(Примечание 1)аналоговых цепейТок потребления от источникаВнутренние ИОН, АЦП, ЦАП,питания аналоговых цепейкомпараторы включеныТок потребления от источникаВнутренние ИОН, АЦП, ЦАП,питания аналоговых цепей прикомпараторы отключены,отключенных аналоговых модуляхгенератор отключенРазность между напряжениямипитания аналоговых и цифровыхцепей (|VDD – AV+|)Напряжение питания цифровыхцепейТок потребления от источникаVDD = 2.7В, Частота = 25 MГцпитания цифровых цепей вVDD = 2.7В, Частота = 1 MГцосновном режиме работыVDD = 2.7В, Частота = 32 кГцТок потребления от источникаГенератор не работаетпитания цифровых цепей в режимепониженного энергопотребленияНапряжение сохраненияданных ОЗУРабочая температураМин.Тип.Макс.Ед.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
