F40-43a (1041604), страница 17
Текст из файла (страница 17)
0xFFFF = -1.)0x8000Задано:AMX0SL = 0x00, AMX0CF = 0x01, AD0LJST = 1,ADC0LTH:ADC0LTH = 0xFFC0,ADC0GTH:ADC0GTL = 0x2000.По окончании преобразования будет инициированопрерывание от детектора диапазона (AD0WINT=1), еслиполученное слово данных АЦП0 < 0xFFC0 или > 0x2000.(используется дополнительный код, т.е. 0xFFFF = -1.)Ред. 1.384C8051F040/1/2/3Таблица 6.1. Электрические характеристики 10- разрядного АЦП0VDD = 3.0В, AV+ = 3.0В, Vион = 2.4В (REFBE=0), Кус = 1, Т = -40ºС … +85ºС, если не указано иное.ПАРАМЕТРУСЛОВИЯМин.Тип.Макс. Ед.
изм.Точность преобразованияМаксимальная частота2,5МГцдискретизацииРазрядность10битИнтегральная нелинейностьМЗР±1Дифференциальная нелинейность Монотонность преобразованияМЗР±1Погрешность смещения нуляМЗР0,2 ± 1Погрешность полной шкалыДифференциальный режимМЗР0,1 ± 3Температурный коэффициент±0,25%/°Cсмещения нулях 10-4Динамические характеристики (10кГц синусоидальный входной сигнал, от 0 до –1dB полной шкалы,100 тыс. преобразований/сек.)Отношение сигнал/шум плюс59dBискажениеДо 5-й гармоникиОбщее нелинейное искажение-70dBДинамический диапазон80dBСкорость преобразованияВремя преобразования в16тактыпериодах сигнала дискретизацииВремя заряда УВХ1,5мксПроизводительностьАналоговые входыДиапазон входных напряженийДиапазон синфазных напряженийВходная емкостьДатчик температурыНелинейностьАбсолютная погрешностьКоэффициент преобразованияСмещение нуляПараметры питанияТок потребления по выв.
AV+Режим одиночных входовДифференциальный режим0AGND100000преобр./сVREFAV+ВВпФ10Примечания 1, 2Примечания 1, 2Примечания 1, 2Примечания 1, 2 (Темп-ра = 0°C )Активный режим,100 тыс. преобразований/секНестабильность напряженияпитания±1±32.86 ±0.034776 ±0.009450±0.3°C°CмВ/°CмВ900мкАмВ/ВПримечание 1: Означает одно стандартное отклонение от средней величины.Примечание 2: Учитывает нестабильность коэффициента смещения, коэффициента усиления и линейностиАЦП.85Ред. 1.3C8051F040/1/2/3Таблица 6.2. Электрические характеристики высоковольтногодифференциального усилителя.VDD = 3.0В, AV+ = 3.0В, VREF = 3.0В, Т = -40ºС … +85ºС, если не указано иное.ПАРАМЕТРУСЛОВИЯМин.Тип.Аналоговые входыРазмах напряженийДифференциальный диапазон(HVAIN+) – (HVAIN-) = 0Диапазон синфазного сигнала-60Аналоговые выходыДиапазон напряжений выходного0,1сигналаХарактеристики по постоянному токуКоэффициент ослабленияVсин = -10В…+10В, Rs = 0.7072синфазного сигналаНапряжение смещения±3ШумНелинейностьВывод HVCAP оставленнеподключеннымКус = 1Динамические характеристикиПолоса пропускания в режимеКус = 0,05малых сигналовПолоса пропускания в режимеКус = 1малых сигналовСкорость нарастания выходногонапряженияВремя установления0,01%; Кус = 0,05; шаг 10ВВходное/выходное сопротивлениеДифференциальный (HVAIN+)входДифференциальный (HVAIN-)входВход синфазного сигналаHVCAPПараметры питанияТок покояРед.
1.3Макс.Ед. изм.60+60ВВ2,9ВdBмВ500нВ/Гц72dB3МГц150кГц2В/нс10нс105кОм98кОм515кОмrJv4501000мкА86C8051F040/1/2/37. 8-разрядный АЦП2Модуль АЦП2 МК C8051F20/1/2/3 состоит из 8-канального программируемого аналоговогомультиплексора (AMUX2), программируемого усилителя (PGA2), 8-разрядного АЦП последовательногоприближения с производительностью до 500 тыс. преобразований в секунду, устройства выборки-хранения(УВХ) (см.
рис.7.1). AMUX2, PGA2 и режимы преобразования настраиваются программным путем при помощирегистров специального назначения (см. рис.7.1). Модуль АЦП2 (8-разр. АЦП, УВХ и PGA2) включен толькотогда, когда бит AD2EN регистра управления АЦП2 (ADC2CN) установлен в 1. Сброс этого бита в 0 переводитАЦП2 в режим пониженного энергопотребления. Выбор источника опорного напряжения для АЦП2 описан вразделе 9 (для C8051F040/2) или в разделе 10 (для C8051F041/3).Рисунок 7.1.
Функциональная схема АЦП2ADC2GTHADC2LTHAIN2.3 (P1.3)-AIN2.4 (P1.4)+-AIN2.6 (P1.6)+AIN2.7 (P1.7)-AIN67ICAIN45ICAIN23ICAIN01ICAIN2.5 (P1.5)AMX2CFX8-разр.АЦП+-8последовательногоприближенияAGNDЗапускпреобразованияAMX2SLADC2CFADC2+AD2ENAD2TMAD2INTAD2BUSYAD2CM2AD2CM1AD2CM0AIN2.2 (P1.2)Прерывание отдетекторадиапазона АЦПAV+AMP2GN1AMP2GN0-AD2SC4AD2SC3AD2SC2AD2SC1AD2SC0AIN2.1 (P1.1)AMX2AD2AMX2AD1AMX2AD0+8-канальныйанал. мультиплексорAIN2.0 (P1.0)ЦифровойкомпараторREFAV+AD2ENSYSCLK16000Установка бита AD2BUSY001Переполнение Таймера 3010CNVSTR011Переполнение Таймера 21xxУстановка бита AD0BUSY(синхронно с АЦП0)ADC2CN7.1. Аналоговый мультиплексор и программируемый усилительДля измерения можно использовать восемь каналов AMUX2, которые выбираются в регистре AMX2SL(см.
рис.7.5). PGA усиливает выходной сигнал AMUX2 с коэффициентом усиления, определяемым битамиAMP2GN1-0 регистра управления АЦП2 ADC2CF (см. рис.7.6). Коэффициент усиления может бытьпрограммно выбран из следующего ряда значений: 0.5 (устанавливается при сбросе), 1, 2, 4.Примечание: Выводы AIN2 являются также входами/выходами Порта 1, поэтому для использованияих в качестве входов АЦП2 они должны быть настроены как аналоговые входы.
Чтобы настроить вывод AIN2как аналоговый вход, необходимо сбросить в 0 соответствующий бит в регистре P1MDIN. Выводы Порта 1,настроенные на работу в качестве аналоговых входов, подключаются к аналоговому мультиплексору черезцифровую матрицу. Подробная информация о настройке выводов AIN2 приведена в разделе 17.1.5.87Ред. 1.3C8051F040/1/2/37.2.
Режимы работы АЦП2Максимальная скорость преобразования АЦП2 – 500 тыс. преобразований в секунду. Частотадискретизации АЦП2 определяется частотой системного тактового сигнала, деленной на значение, задаваемоебитами AD2SC регистра ADC2CF (частота системного тактового сигнала делится на величину (AD2SC+1) для0≤AD2SC≤31). Максимальная частота дискретизации АЦП2 – 7,5 МГц.7.2.1. Запуск преобразованияЗапуск преобразования может быть осуществлен одним из пяти способов, в зависимости от состояниябитов режима запуска преобразования АЦП2 (AD2CM2-0) в регистре ADC2CN.
Преобразование может бытьинициировано:1) установкой в 1 бита AD2BUSY в регистре ADC2CN;2) переполнением Таймера 3 (т.е. непрерывное по времени преобразование);3) нарастающим фронтом внешнего сигнала запуска преобразования АЦП, CNVSTR2 или CNVSTR0 (см. нижеважное примечание);4) переполнением Таймера 2 (т.е. непрерывное по времени преобразование);5) установкой в 1 бита AD0BUSY в регистре ADC0CN (т.е.
запуск преобразования АЦП2 и АЦП0 можноинициировать одной единственной командой).Важное примечание относительно запуска преобразования внешним сигналом (CNVSTR0 илиCNVSTR2): Если CNVSTR2 разведен цифровой матрицей (см. раздел 17.1), то CNVSTR2 будет внешнимсигналам запуска для АЦП2. Однако, если только CNVSTR0 разведен цифровой матрицей, а CNVSTR2 неразведен, то CNVSTR0 может быть сигналом запуска преобразования как для АЦП0, так и для АЦП2. Этопозволяет синхронизировать работу АЦП0 и АЦП2.Бит AD2BUSY устанавливается в 1 во время преобразования и сбрасывается в 0 после окончанияпреобразования. При сбросе бита AD2BUSY инициируется прерывание (если оно разрешено) и устанавливаетсяфлаг прерывания в регистре ADC2CN. Преобразованные данные доступны в регистре слова данных АЦП2(ADC2).Если преобразование инициируется установкой в 1 бита AD2BUSY, то для определения окончанияпреобразования рекомендуется опрашивать флаг AD2INT.
Ниже приведена рекомендуемая процедура опроса:Шаг 1: Сброс в 0 бита AD2INT.Шаг 2: Установка в 1 бита AD2BUSY.Шаг 3: Опрос бита AD2INT до тех пор, пока он не станет равен 1.Шаг 4: Обработка данных АЦП2.7.2.2. Режимы слеженияБит AD2TM регистра ADC2CN управляет режимом выборки-хранения АЦП2. По умолчаниюсостояние входа АЦП2 отслеживается непрерывно, за исключением момента преобразования. Установка в 1бита AD2TM переводит АЦП2 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 CNVSTR2 (или CNVSTR0, см. выше раздел 7.2.1), то АЦП2 отслеживаетвходной сигнал только тогда, когда на входе CNVSTR2 присутствует сигнал низкого уровня; преобразованиезапускается нарастающим фронтом сигнала на входе CNVSTR2 (см. рис.7.2). Кроме этого слежение может бытьзапрещено (отключено), когда весь МК переведен в мало потребляющие режимы ожидания или остановки.Энергосберегающий режим выборки-хранения также полезен в том случае, когда параметры AMUX и PGAчасто изменяются, чтобы гарантировать, что время установления соответствует заданным требованиям (см.раздел 7.2.3).Ред. 1.388C8051F040/1/2/3Рисунок 7.2.
Временные диаграммы процесса преобразованияA. Временные диаграммы АЦП с внешним источником запускаCNVSTR2/CNVSTR0(AD2CM[2:0]=010)123456789Такт. сигналАЦП2AD2TM=1AD2TM=0Режим энергосбер-яили преобразованиеСлежениеСлежение илипреобразованиеПреобразованиеРежимэнергосбереженияПреобразованиеСлежениеВ.