F20-23 (1041603), страница 16
Текст из файла (страница 16)
непрерывное по времени преобразование);3) нарастающим фронтом внешнего сигнала запуска преобразования АЦП (CNVSTR);4) переполнением Таймера 2 (т.е. непрерывное по времени преобразование);5) установкой в 1 бита AD0BUSY в регистре ADC0CN (т.е. запуск преобразования АЦП1 и АЦП0 можноинициировать одной единственной командой).Бит AD1BUSY устанавливается в 1 во время преобразования и сбрасывается в 0 после окончанияпреобразования. При сбросе бита AD1BUSY инициируется прерывание (если оно разрешено) и устанавливаетсяфлаг прерывания в регистре ADC1CN.
Преобразованные данные доступны в регистре слова данных АЦП1(ADC1).Если преобразование инициируется установкой в 1 бита AD1BUSY, то для определения окончанияпреобразования рекомендуется опрашивать флаг AD1INT. Ниже приведена рекомендуемая процедура опроса:Шаг 1: Сброс в 0 бита AD1INT.Шаг 2: Установка в 1 бита AD1BUSY.Шаг 3: Опрос бита AD1INT до тех пор, пока он не станет равен 1.Шаг 4: Обработка данных АЦП1.7.2.2.
Режимы слеженияБит AD1TM регистра ADC1CN управляет режимом выборки-хранения АЦП1. По умолчаниюсостояние входа АЦП1 отслеживается непрерывно, за исключением момента преобразования. Установка в 1бита AD1TM переводит АЦП1 в энергосберегающий режим выборки-хранения. В этом режиме каждомупреобразованию предшествует (после сигнала запуска преобразования) период выборки, равный трем периодамсигнала дискретизации АЦП. Если для запуска преобразования в энергосберегающем режиме выборкихранения используется сигнал CNVSTR, то АЦП1 отслеживает входной сигнал только тогда, когда на входеCNVSTR присутствует сигнал низкого уровня; преобразование запускается нарастающим фронтом сигнала навходе CNVSTR (см. рис.7.2).
Кроме этого слежение может быть запрещено (отключено), когда весь МКпереведен в мало потребляющие режимы ожидания или остановки. Энергосберегающий режим выборкихранения также полезен в том случае, когда параметры AMUX и PGA часто изменяются, чтобы гарантировать,что время установления соответствует заданным требованиям (см. раздел 7.2.3).Ред. 1.476C8051F020/1/2/3Рисунок 7.2.
Временные диаграммы процесса преобразованияA. Временные диаграммы АЦП с внешним источником запускаCNVSTR(AD1CM[2:0]=010)123456789Такт. сигналАЦП1AD1TM=1AD1TM=0Режим энергосбер-яили преобразованиеСлежениеСлежение илипреобразованиеПреобразованиеРежимэнергосбереженияПреобразованиеСлежениеВ. Временные диаграммы АЦП с внутренним источником запускаУстановка в ‘1’ бита AD1BUSYПереполнение Таймера 2, Таймера 3Установка в ‘1’ бита AD0BUSY(AD1CM[2:0]=000, 001, 011, 1xx)12345678910 11 12Такт. сигналАЦП1AD1TM=1Режим энергосбер-яили преобразование Слежение1234Преобразование5678Режимэнергосбережения9Такт.
сигналАЦП1AD1TM=077Слежение илипреобразованиеПреобразованиеРед. 1.4СлежениеC8051F020/1/2/37.2.3. Время установленияЕсли конфигурация входов АЦП1 изменяется (т.е. изменяются настройки AMUX и PGA), то послеэтого для обеспечения точности преобразования необходимо выдержать паузу длительностью не менееминимального времени установления сигнала. Время установления определяется сопротивлением AMUX1,емкостью накопительного конденсатора УВХ, сопротивлением внешнего источника сигнала и требуемойточностью преобразования.
На рис.7.3 показана эквивалентная схема входа АЦП1. Требуемое времяустановления для заданной точности установления (settling accuracy – SA) можно приблизительно определитьиз уравнения 7.1. Если измеряется выходное напряжение датчика температуры, то RTOTAL = RMUX.
Следуетотметить, что в энергосберегающем режиме выборки-хранения после запуска каждого преобразования выборкадлится три периода сигнала дискретизации АЦП. Для большинства приложений эти три периода сигналадискретизации будут соответствовать требованиям, предъявляемым ко времени установления. Абсолютнаявеличина минимального времени установления (выборки) приведена в таблице 7.1.Уравнение 7.1.
Время установления сигнала АЦП1t = ln(2n/SA) x RTOTALCSAMPLEгде: SA – точность установления, задаваемая в долях МЗР (например, 0.25 для установления в пределах ¼ МЗР)t - требуемое время установления в секундахRTOTAL – сумма сопротивления AMUX1 и сопротивления внешнего источника сигналаn - разрешение АЦП в битах (8)Рисунок 7.3. Эквивалентная схема входа АЦП1Выбор каналамультиплексораAIN1.xRMUX = 5kCSAMPLE = 10pFRCInput= RMUX * CSAMPLEРед.
1.478C8051F020/1/2/3Рисунок 7.4. ADC1CF: Регистр конфигурации АЦП1 (C8051F020/1/2/3)R/WAD1SC4R/WAD1SC3R/WAD1SC2R/WAD1SC1R/WAD1SC0R/W-Бит 7Бит 6Бит 5Бит 4Бит 3Бит 2R/WR/WAMP1GN1 AMP1GN0Бит 1Бит 0Значениепри сбросе:11111000SFR Адрес:0xABБиты 7-3: AD1SC4-0: Биты установки периода сигнала дискретизации АЦП1Частота сигнала дискретизации АЦП1 определяется частотой системного тактового сигнала всоответствии со следующим уравнением:AD1SC = SYSCLK/(CLKSAR0 – 1),где AD1SC – 5-разрядное значение, задаваемое битами AD1SC4-0CLKSAR0 – необходимая частота сигнала дискретизации АЦП1Максимальное значение частоты сигнала дискретизации АЦП1 приведено в табл.7.1.Бит 2:Не используется.
Читается как 0b.Биты 1-0: AMP1GN1-0: Коэффициент усиления программируемого усилителя (PGA) АЦП1.00: Кус = 0.501: Кус = 110: Кус = 211: Кус = 4Рисунок 7.5. AMX1SL: Регистр выбора канала AMUX1 (C8051F020/1/2/3)R/WБит 7R/WБит 6R/W-R/W-R/W-Бит 5Бит 4Бит 3R/WR/WR/WAMX1AD2 AMX1AD1 AMX1AD0Бит 2Бит 1Бит 0Значениепри сбросе:00000000SFR Адрес:0xACБиты 7-3: Не используются: читаются как 00000b.Биты 2-0: AMX1AD2-0: Биты адреса AMUX10000-1111b: Каналы АЦП1 выбираются следующим образом:000: выбран канал AIN1.0001: выбран канал AIN1.1010: выбран канал AIN1.2011: выбран канал AIN1.3100: выбран канал AIN1.4101: выбран канал AIN1.5110: выбран канал AIN1.6111: выбран канал AIN1.779Ред.
1.4C8051F020/1/2/3Рисунок 7.6. ADC1CN: Регистр управления АЦП1 (C8051F020/1/2/3)R/WAD1ENR/WAD1TMR/WAD1INTБит 7Бит 6Бит 5R/WR/WAD1BUSY AD1CM2Бит 4Бит 3R/WAD1CM1Бит 2R/WAD1CM0R/W-Бит 1Бит 0Значениепри сбросе:00000000SFR Адрес:0xAABit7: AD1EN: Бит включения АЦП10: АЦП1 отключен. АЦП1 находится в режиме пониженного энергопотребления.1: АЦП1 включен. АЦП1 находится в активном режиме и готов к преобразованию данных.Бит 6: AD1TM: Бит установки режима слежения (выборки) АЦП10: Когда АЦП1 включен, слежение осуществляется всегда, за исключением момента преобразования.1: Режим слежения определяется битами AD1CM2-0.Бит 5: AD1INT: Флаг прерывания от АЦП1 (устанавливается при завершении преобразования)Этот флаг должен быть сброшен программно.0: АЦП1 не закончил преобразование данных (с момента последнего обнуления этого флага)1: АЦП1 закончил преобразование данныхБит 4: AD1BUSY: Бит занятости АЦП1Чтение:0: Преобразование данных завершено или в данный момент преобразование не осуществляется.При аппаратном обнулении этого бита флаг AD1INT устанавливается в 1.1: Идет процесс преобразования данныхЗапись0: Не вызывает никаких действий1: Инициирует запуск преобразования АЦП1, если биты AD1CM2-0 = 000bБиты 3-1: AD1CM2-0: Биты выбора режима запуска преобразования АЦП1Если AD1TM = 0:000: Запуск преобразования осуществляется установкой в 1 бита AD1BUSY.001: Запуск преобразования осуществляется при переполнении Таймера 3.010: Запуск преобразования осуществляется нарастающим фронтом внешнего сигнала CNVSTR.011: Запуск преобразования осуществляется при переполнении Таймера 2.1хх: Запуск преобразования осуществляется установкой в 1 бита AD0BUSY (т.е.
синхронно спрограммно-управляемым преобразованием АЦП0).Если AD1TM = 1:000: слежение (выборка) начинается в момент установки в 1 бита AD1BUSY и длится 3 периодасигнала дискретизации АЦП1, затем начинается преобразование данных.001: слежение (выборка) начинается при переполнении Таймера 3 и длится 3 периода сигналадискретизации АЦП1, затем начинается преобразование данных.010: слежение (выборка) происходит лишь при низком уровне сигнала на входе CNVSTR;преобразование запускается нарастающим фронтом сигнала на входе CNVSTR.011: слежение (выборка) начинается при переполнении Таймера 2 и длится 3 периода сигналадискретизации АЦП1; затем начинается преобразование данных.1хх: слежение (выборка) начинается в момент установки в 1 бита AD0BUSY и длится 3 периодасигнала дискретизации АЦП1, затем начинается преобразование данных.Бит 0: Не используется.
Читается как 0b.Ред. 1.480C8051F020/1/2/3Рисунок 7.7. ADC1: Регистр слова данных АЦП1R/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WБит 6Бит 5Бит 4Бит 3Бит 2Бит 1Бит 0Значениепри сбросе:00000000Бит 7SFR Адрес:0x9CБиты 7-0: Слов0 данных АЦП1.Рисунок 7.8. Пример слова данных АЦП18-разрядный результат преобразования АЦП1 получается следующим образом:Пример: Порядок записи результата преобразования, вход AIN1.0 (AMX1SL=0x00)AIN1.0 – AGND(Вольты)VREF * (255/256)VREF/2VREF * (127/256)0ADC10xFF0x800x7F0x00Code = Vin x (Gain/VREF) x 256.81Ред.
1.4C8051F020/1/2/3Таблица 7.1. Электрические характеристики АЦП1VDD = 3.0В, AV+ = 3.0В, Vион = 2.4В (REFBE=0), PGA1 = 1, Т = -40ºС … +85ºС, если не указано иное.ПАРАМЕТРУСЛОВИЯМин.Тип.Макс. Ед. изм.Точность преобразованияРазрядность8битИнтегральная нелинейностьМЗР±1Дифференциальная нелинейность Монотонность преобразованияМЗР±1Погрешность смещения нуляМЗР0,5±0,3Погрешность полной шкалыДифференциальный режимМЗР-1 ±0,2подлежитТемпературный коэффициент%/°Cопределесмещения нуляниюДинамические характеристики (10кГц синусоидальный входной сигнал, от 0 до 1dB полной шкалы,500 тыс. преобразований/сек.)Отношение сигнал/шум плюс4547dBискажениеДо 5-й гармоникиОбщее нелинейное искажение-51dBДинамический диапазон52dBСкорость преобразованияВремя преобразования в8тактыпериодах сигнала дискретизацииЧастота дискретизации6МГцВремя заряда УВХПроизводительностьАналоговые входыДиапазон входных напряженийВходная емкостьПараметры питанияТок потребления по выв.
AV+нс3000500000преобр./сVREFВпФ900мкА10Активный режим,500 тыс. преобразований/секНестабильность напряженияпитания420±0.3Ред. 1.4мВ/В82C8051F020/1/2/38. 12-разрядный ЦАПМК семейства C8051F02х имеют два встроенных 12-разрядных ЦАП, выходным сигналом которыхявляется напряжение. Диапазон выходных напряжений каждого ЦАП от 0В до (Vоп-1МЗР)В для диапазонавходных кодов соответственно от 0x000 до 0xFFF.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
