F40-43a (1041604), страница 21
Текст из файла (страница 21)
1.3(AV+)– 0.3В1ВмкА110C8051F040/1/2/310. Источник опорного напряжения (C8051F041/3)Схема внутреннего ИОН состоит из генератора стабилизированного напряжения 1,2В и выходногобуферного усилителя с Кусил = 2. Опорное напряжение с вывода VREF может быть подано на внешниекомпоненты системы или на входной вывод VREFA, как показано на рис.10.1. Вывод VREF рекомендуетсясоединить с общей шиной AGND шунтирующими конденсаторами емкостью 0,1мкФ и 4,7мкФ (см. рис.10.1).Электрические параметры ИОН приведены в табл.10.1.Вывод VREFA является входом опорного напряжения для АЦП0 и АЦП2.
Также АЦП0 можетиспользовать в качестве опорного напряжения выходной сигнал ЦАП0, а АЦП2 может использовать в качествеопорного напряжения напряжение питания аналоговых модулей (AV+), при этом, благодаря наличиюмультиплексоров (см. рис.10.1), не требуется соединения каких-либо внешних выводов.Регистр управления ИОН REF0CN (см.
рис.10.2) позволяет включать/отключать внутренний генераторстабилизированного напряжения и выбирать входы опорного напряжения для АЦП0 и АЦП2. Бит BIASEрегистра REF0CN включает встроенный генератор стабилизированного напряжения, а бит REFBE регистраREF0CN включает буферный усилитель с Кус = 2, напряжение с выхода которого подается на вывод VREF.Если стабилизатор и буферный усилитель отключены, то их ток потребления уменьшается до 1мкА (типичноезначение) и менее, а выход буферного усилителя переводится в высокоимпедансное состояние. Есливнутренний стабилизатор используется в качестве генератора опорного напряжения, биты BIASE и REFBEдолжны быть установлены в 1 (а также всегда, когда используется ЦАП). Если внутренний ИОН неиспользуется, то бит REFBE можно сбросить в 0.
Следует иметь ввиду, что, если используется любой АЦП, тобит BIASE должен быть установлен в 1 независимо от того, какой ИОН используется – внутренний иливнешний. Если ни АЦП, ни ЦАП не используются, то оба этих бита можно сбросить в 0 с целью уменьшенияэнергопотребления. Биты AD0VRS и AD2VRS выбирают ИОН для АЦП0 и АЦП2 соответственно.Электрические параметры схемы ИОН приведены в табл.10.1.Рисунок 10.1. Функциональная схема источника опорного напряженияAD0VRSAD2VRSTEMPEBIASEREFBEREF0CNАЦП2AV+VDDUоп1СхемавнешнегоИОНR10VREFAАЦП0Uоп01ЦАП0UопЦАП1BIASEENVREFx24.7µF0.1µFREFBEШунтирующиеконденсаторы111Ред.
1.3Стабилизаторнапряжения1,2Внапряжениесмещениядля модулейАЦП и ЦАПC8051F040/1/2/3Датчик температуры подключен к старшему каналу входного мультиплексора АЦП0 (см. раздел 5.1 дляМК C8051F040/1 и раздел 6.1 для МК C8051F042/3). Бит TEMPE регистра REF0CN разрешает или запрещаетработу датчика температуры. В случае запрещения датчик температуры по умолчанию переводится ввысокоимпедансное состояние. Любые аналого-цифровые измерения показаний запрещенного датчикатемпературы возвратят незначащие данные.Рисунок 10.2.
REF0CN: Регистр управления ИОНR/WБит 7R/W-R/W-R/WAD0VRSR/WAD2VRSR/WTEMPEБит 6Бит 5Бит 4Бит 3Бит 2R/WBIASEЗначениепри сбросе:R/WREFBEБит 1Бит 000000000SFR Адрес: 0xD1SFR страница: 0Биты 7-5: Не используются: читаются как 000b.Бит 4:AD0VRS: Бит выбора источника опорного напряжения для АЦП0.0: В качестве опорного напряжения АЦП0 используется напряжение с вывода VREFA.1: В качестве опорного напряжения АЦП0 используется выходной сигнал ЦАП0.Бит 3:AD2VRS: Бит выбора источника опорного напряжения для АЦП2.0: В качестве опорного напряжения АЦП2 используется напряжение с вывода VREFA.1: В качестве опорного напряжения АЦП2 используется напряжение AV+.Бит 2: TEMPE: Бит включения датчика температуры0: Внутренний датчик температуры выключен.1: Внутренний датчик температуры включен.Бит 1: BIASE: Бит включения генератора напряжения смещения АЦП/ЦАП (должен быть равен ‘1’, еслииспользуются АЦП или ЦАП)0: Внутренний генератор напряжения смещения отключен.1: Внутренний генератор напряжения смещения включен.Бит 0: REFBE: Бит управления выходным буфером внутреннего ИОН0: Буфер внутреннего ИОН выключен.1: Буфер внутреннего ИОН включен.
Напряжение от внутреннего ИОН подается на вывод VREF.Таблица 10.1. Электрические характеристики ИОНVDD = 3.0В, AV+ = 3.0В, Т = от -40ºC до +85ºC, если не указано иное.ПАРАМЕТРУСЛОВИЯВнутренний ИОН (REFBE = 1)Выходное напряжениеТокр. ср. = 25°CТок короткого замыкания черезвывод VREFТемпературный коэффициентнестабильности напряжения навыводе VREFНестабильность тока по нагрузкеТок нагрузки = (0-200мкА) вцепь AGNDВремя стабилизации напряженияТанталовый шунтирующийна выводе VREF (1)конденсатор емкостью 4.7мкФ,керамический шунтирующийконденсатор емкостью 0.1мкФВремя стабилизации напряженияКерамический шунтирующийна выводе VREF (2)конденсатор емкостью 0.1мкФВремя стабилизации напряженияБез шунтирующегона выводе VREF (3)конденсатораВнешний ИОН (REFBE = 0)Входное напряжениеВходной токМин.Тип.Макс.Ед.
изм.2.362.432.48В30мА0,0015%/°C5 х 10-5%/мкА2мс20мкс10мкс1.000Ред. 1.3(AV+)– 0.3В1ВмкА112C8051F040/1/2/311. КОМПАРАТОРЫМК C8051F04х имеют три встроенных программируемых компаратора напряжения (см. рис.11.1).Время отклика и гистерезис каждого компаратора можно настраивать программно.
Выход каждогокомпаратора, соединенный с выводом корпуса, может быть настроен как выход с открытым стоком или какцифровой двухтактный выход, а входы компаратора, разведенные на внешние выводы, следует настраивать каканалоговые входы (см. раздел 17.1.5). Компаратор можно использовать также в качестве источника сброса (см.раздел 13.5).Выход компаратора можно опросить программным путем, его можно использовать в качествеисточника прерывания, источника сброса и/или вывести на внешний вывод порта.
Каждый компаратор можноразрешить и запретить (отключить). Если компаратор отключен, на его выходе (если он соединен с портомввода/ вывода через матрицу) по умолчанию удерживается напряжение низкого уровня, а ток потреблениястановится менее 1мкА. Подробная информация о настройке выходов компараторов с помощью цифровойматрицы приведена в разделе 17.1.1. На входы компаратора можно подавать сигналы с напряжением от -0.25Вдо (VDD) + 0.25В, не опасаясь повреждения МК или сбоя в его работе. Электрические параметры компараторовприведены в табл.
11.1.CPTnCNРисунок 11.1. Функциональная схема компаратораCPnENCPnOUTCPnRIFCPnFIFCPnHYP1CPnHYP0CPnHYN1CPnHYN0VDDПрерываниеот СРnCPnCPnФлаг прерывания от Флаг прерывания отпереднего фронтазаднего фронтаНазначение выводов компараторовCP0 +CP0 -P2.6P2.7CP1 +CP1 -P2.2P2.3CP2 +CP2 -P2.4P2.5ОбработчикпрерыванийCPn ++DCPn --SETCLRQQDSETCLRQQМАТРИЦА(СИНХРОНИЗАТОР)GNDCPTnMDСхемасбросаCPnRIENCPnFIENCPnMD1CPnMD0113Ред. 1.3CPnC8051F040/1/2/3Время отклика компаратора можно настроить программно, используя биты CPnMD1-0 регистраCPTnMD (см.
рис.11.4). Увеличение времени отклика компаратора позволяет снизить потребляемую иммощность. Временные параметры и данные о потребляемой мощности приведены в таблице 11.1.Рисунок 11.2. Гистерезис компаратораVIN+VIN-CPn+CPn-+CPn_OUTСХЕМА КОМПАРАТОРАПоложительное напряжениегистерезиса (программируетсябитами CPnHYSP)VIN-Отрицательное напряжениегистерезиса (программируетсябитами CPnHYSN)ВХОДЫVIN+VOHВЫХОДVOLОтрицательный гистерезисотсутствуетПоложительный гистерезисотсутствуетМаксимальная величинаотрицательного гистерезисаМаксимальная величинаположительного гистерезисаПараметры гистерезиса каждого компаратора настраиваются программно при помощисоответствующих регистров управления компараторами (CPTnCN). Пользователь может программироватьобщую ширину петли гистерезиса (касается входного напряжения), задав по отдельности положительное иотрицательное напряжение этого гистерезиса относительно порогового значения.Параметры гистерезиса Компаратора программируются битами 3-0 регистра управленияКомпаратора CPTnCN (см.
рис.11.3). Величина отрицательного напряжения гистерезиса определяется битамиCPnHYN. Как показано на рис.11.2, величина отрицательного гистерезиса может быть 20, 10 или 5 мВ, либоотрицательный гистерезис может отсутствовать вовсе. Аналогично величина положительного напряжениягистерезиса определяется битами CPnHYP.Ред. 1.3114C8051F040/1/2/3Прерывания от компараторов могут быть сгенерированы по переднему или заднему фронту выходногосигнала. (Обработка прерываний и управление приоритетами описаны в разделе 12.3).
Для разрешения илизапрещения прерываний по переднему/заднему фронту используются флаги CPnRIE и CPnFIE всоответствующем регистре выбора режима компаратора CPTnMD (см. рис.11.4). Эти биты позволяютпользователю управлять тем, какой фронт выходного сигнала (положительный, отрицательный или оба) будетвызывать прерывание от компаратора. Однако, прерывание от компаратора должно быть также разрешено вдополнительном регистре разрешения прерываний EIE1. Флаг CPnFIF устанавливается в 1 при возникновениипрерывания по заднему фронту выходного сигнала компаратора.
Флаг CPnRIF устанавливается в 1 привозникновении прерывания по переднему фронту выходного сигнала компаратора. Эти флаги остаютсяустановленными до тех пор, пока не будут сброшены программно. Состояние выхода компаратора можнополучить в любой момент опросом бита CPnOUT. Компаратор включается установкой в 1 соответствующегоему бита CPnEN и отключается сбросом в 0 этого бита. После включения компаратора сигнал на его выходе несразу принимает корректное значение.
Перед использованием компаратора в качестве источника прерыванияили сброса необходимо выдержать паузу, длительность которой должна быть не менее времени включения,приведенного в таблице 11.1.11.1. Входы компаратораВыводы портов, выбранные в качестве входов компаратора, должны быть настроены в регистреконфигурации входов Порта 2 как аналоговые входы (подробная информация о настройке портов приведена вразделе 17.1.3). Входы компараторов разводятся на выводы порта 2 как показано ниже:Вход компаратораCP0+CP0CP1+CP1CP2+CP2-115Вывод портаP2.6P2.7P2.2P2.3P2.4P2.5Ред.
1.3C8051F040/1/2/3Рисунок 11.3. CPTnCN: Регистр управления Компараторов 0, 1 и 2R/WCPnENR/WCPnOUTR/WCPnRIFБит 7Бит 6Бит 5R/WCPnFIFБит 4R/WR/WR/WCPnHYP1 CPnHYP0 CPnHYN1Бит 3Бит 2R/WCPnHYN0Бит 1Значениепри сбросе:00000000Бит 0SFR Адрес: CPT0CN: 0x88; CPT1CN: 0x88; CPT2CN: 0x88SFR страница: CPT0CN: стр.1; CPT1CN: стр.2; CPT2CN: стр.3Бит 7: CPnEN: Бит включения Компаратора (см. примечание)0: Компаратор отключен.1: Компаратор включен.Бит 6: CPnOUT: Флаг состояния выхода Компаратора0: Напряжение на вх. CPn+ < CPn1: Напряжение на вх.
CPn+ > CPnБит 5: CPnRIF: Флаг прерывания по переднему фронту выходного сигнала Компаратора0: Прерывания по переднему фронту выходного сигнала Компаратора с моментапоследнего обнуления флага CPnRIF не было.1: Произошло прерывание по переднему фронту выходного сигнала Компаратора.Бит 4: CPnFIF: Флаг прерывания по заднему фронту выходного сигнала Компаратора0: Прерывания по заднему фронту выходного сигнала Компаратора с моментапоследнего обнуления флага CPnRIF не было.1: Произошло прерывание по заднему фронту выходного сигнала Компаратора.Биты 3-2: CPnHYP1-0: Биты управления положительным гистерезисом Компаратора00: Положительный гистерезис отсутствует01: Положительный гистерезис = 5 мВ10: Положительный гистерезис = 10 мВ11: Положительный гистерезис = 20 мВБиты 1-0: CPnHYN1-0: Биты управления отрицательным гистерезисом Компаратора00: Отрицательный гистерезис отсутствует01: Отрицательный гистерезис = 5 мВ10: Отрицательный гистерезис = 10 мВ11: Отрицательный гистерезис = 20 мВПримечание: После включения компаратора сигнал на его выходе не сразу принимает корректное значение.Перед использованием компаратора в качестве источника прерывания или сброса необходимовыдержать паузу, длительность которой должна быть не менее времени включения,приведенного в таблице 11.1.Ред.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
