F40-43a (1041604), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Таким образом, для обмена информацией по протоколу CAN процессорное ядро используется вминимальной степени. С8051 настраивает контроллер CAN, принимает полученные данные и выдает данныедля передачи с помощью регистров специального назначения.Ред. 1.326C8051F040/1/2/3Рисунок 1.9. Структурная схема контроллера CANCANTXC8051F040/1/2/3CANRXCAN контроллерTXRXCAN_CLKBRPпредделительЯдроCAN(fsys)SYSCLKCIP-51MCUОЗУ сообщений(32 буфера сообщений)Обработчик прерыванийРЕГИСТРЫSFR'sПрерывание1.7. Последовательные портыВ МК семейства C8051F04х встроены следующие последовательные интерфейсы:- два усовершенствованных полнодуплексных УАПП;- усовершенствованный SPI;- I2C/SMBus.Каждый из этих интерфейсов реализован на аппаратном уровне и широко использует прерывания,требуя лишь незначительного вмешательства со стороны программы пользователя.
Эти интерфейсы не имеютобщих ресурсов, таких как таймеры, прерывания или порты ввода/вывода, поэтому все они могутиспользоваться одновременно.1.8. 12-разрядный аналого-цифровой преобразовательМК C8051F040/1 имеют встроенный 12-разрядный АЦП (АЦП0) последовательного приближения с 9канальным входным мультиплексором и программируемым усилителем.
При максимальнойпроизводительности 100 тыс. преобразований в секунду АЦП обеспечивает 12-битную точностьпреобразования с нелинейностью на уровне ±1МЗР. МК C8051F042/3 имеют встроенный 10-разрядный АЦПпоследовательного приближения с аналогичными характеристиками и возможностями настройки.
В качествеопорного напряжения АЦП0 может использоваться выходной сигнал ЦАП0 и внешнее напряжение с выводаVREF. В МК C8051F040/2 АЦП0 имеет собственный отдельный входной вывод VREF0; в МК C8051F041/3АЦП0 и 8-разрядный АЦП2 совместно используют входной вывод VREFA. Встроенный источник опорногонапряжения (0,0015%/ºС) генерирует и выдает на вывод VREF опорное напряжение, которое можетиспользоваться для встроенных АЦП и других компонентов системы.Управление АЦП осуществляется при помощи регистров специального назначения. Один входнойканал подключен к внутреннему датчику температуры, остальные восемь каналов доступны извне.
Каждая параиз восьми внешних входных каналов может быть настроена как два одиночных входа или как одиндифференциальный вход. Имеется возможность отключения АЦП с целью уменьшения энергопотребления.К выходу аналогового мультиплексора подключен усилитель с программируемым коэффициентомусиления. Коэффициент усиления можно задать программно из следующего ряда значений: 0.5, 1, 2, 4, 8, 16.Усилитель может быть крайне полезен, когда сигналы на разных входных каналах АЦП сильно отличаютсядруг от друга, либо когда необходимо оценить сигнал с большим смещением постоянной составляющей (вдифференциальном режиме для формирования напряжения смещения постоянной составляющей можетиспользоваться ЦАП).27Ред.
1.3C8051F040/1/2/3Преобразование может быть запущено четырьмя способами: командой в программе, при переполнениитаймера 2, при переполнении таймера 3 или внешним входным сигналом. Такая гибкость позволяет запускатьпреобразование при возникновении определенных программных событий, по сигналам от внешних устройствили преобразовывать непрерывно. По окончании преобразования устанавливается специальный бит состоянияи инициируется прерывание, если оно разрешено, после чего полученное 10- или 12-разрядное слово данныхАЦП записывается в два регистра специального назначения. Результат преобразования может быть выровненвправо или влево (задается программно).АЦП может быть настроен таким образом, чтобы генерировать прерывание лишь при попадании илинепопадании результата преобразования в заданный диапазон значений (окно).
АЦП может непрерывноотслеживать сигнал в фоновом режиме, но не прерывать МК до тех пор, пока преобразованные данныенаходятся в пределах заданного окна.Рисунок 1.10. Структурная схема 12-разрядного АЦПAIN0.0+AIN0.1-AIN0.2+AIN0.3-HVAIN +HVDAHVAIN +Выводыпорта 3ДАТЧИКТЕМПЕРАТУРЫ9-канальныйаналоговый мультиплексорАналоговый мультиплексорРегистры конфигурации,управления и данныхПрограммируемыйусилительAV+X+-12-разр. АЦПпоследовательногоприближения12РегистрыданныхАЦППрерываниепо окончаниипреобразованияВнешний вывод VREFAGNDПрерываниеот детекторадиапазонаДетектордиапазонаВыход ЦАП0VREFЗапускпреобразованияУстановка бита AD0BUSYПереполнение Таймера 3CNVSTR0Переполнение Таймера 2Ред. 1.328C8051F040/1/2/31.9.
8-разрядный аналого-цифровой преобразовательМК C8051F040/1/2/3 имеют встроенный 8-разрядный АЦП (АЦП2) последовательного приближения с8-канальным входным мультиплексором и программируемым усилителем. Этот АЦП отличается максимальнойпроизводительностью 500 тыс. преобразований в секунду и 8-битной точностью преобразования снелинейностью на уровне ±1МЗР. Все восемь входных выводов доступны для проведения измерений и могутбыть настроены как одиночные или дифференциальные входы. Управление АЦП осуществляется при помощирегистров специального назначения. В качестве опорного напряжения АЦП2 может использоватьсянапряжение питания аналоговых цепей (AV+) и внешнее напряжение с вывода VREF.
В МК C8051F040/2АЦП2 имеет собственный отдельный входной вывод VREF2; в МК C8051F041/3 АЦП2 и 10/12-разрядныйАЦП0 совместно используют вывод входа VREFA. Имеется возможность отключения АЦП2 с цельюуменьшения энергопотребления.К выходу аналогового мультиплексора подключен усилитель с программируемым коэффициентомусиления. Усилитель может быть крайне полезен, когда сигналы на разных входных каналах АЦП сильноотличаются друг от друга, либо когда необходимо оценить сигнал с большим смещением постояннойсоставляющей (в дифференциальном режиме для формирования напряжения смещения постояннойсоставляющей может использоваться ЦАП).
Можно задать программно следующие значения для коэффициентаусиления: 0.5, 1, 2 или 4.Гибкая система управления преобразованиями позволяет инициировать преобразование АЦП2командой из программы, внешним входным сигналом или по переполнению таймера. Кроме этогопреобразования АЦП2 можно синхронизировать с программно-управляемыми преобразованиями АЦП0.
Поокончании преобразования устанавливается специальный бит состояния и инициируется прерывание, если оноразрешено, после чего полученное 8-разрядное слово данных АЦП записывается в регистр специальногоназначения.Рисунок 1.11. Структурная схема 8-разрядного АЦПAIN2.0+AIN2.1-AIN2.2+AIN2.3-AIN2.4+AIN2.5-AIN2.6+AIN2.7-8-канальныйаналоговый мультиплексорАналоговый мультиплексорДетектордиапазонаРегистры конфигурации,управления и данныхПрерываниеот детекторадиапазонаПрограммируемыйусилительAV+X+-8-разр. АЦПпоследовательногоприближения8Регистрданных АЦППрерываниепо окончаниипреобразованияУстановка бита AD2BUSYИзмерение одиночныхили дифференциальныхсигналовВнешний выводVREFVREFAV+ЗапускпреобразованияПереполнение Таймера 3Вход CNVSTR2Переполнение Таймера 2Установка бита AD0BUSY(синхронно с АЦП0)29Ред.
1.3C8051F040/1/2/31.10. Компараторы и ЦАПКаждый МК семейства C8051F04х имеет три встроенных компаратора и два встроенных 12-разрядныхЦАП. Управление каждым компаратором и ЦАП осуществляется через регистры специального назначения.Любой компаратор или ЦАП может быть переведен в режим пониженного энергопотребления.Компараторы допускают программирование гистерезиса и времени отклика. Каждый компараторможет генерировать прерывание по переднему или заднему фронту петли гистерезиса, либо по обоим фронтам;эти прерывания могут вывести МК из режима остановки. Возможен программный опрос выходовкомпараторов. Выходы компараторов подключаются к портам ввода/вывода через коммутирующую матрицу.Выходным сигналом ЦАП является напряжение.
ЦАП имеет гибкий механизм обновления выходногосигнала, который позволяет производить обновление сигнала на выходе ЦАП либо командой из программы,либо по переполнению таймеров 2, 3 или 4. Опорное напряжение ЦАП подается через специальный входнойвывод VREFD (в МК C8051F040/2) или от внутреннего источника опорного напряжения (в МК C8051F041/3).ЦАП удобно использовать для формирования порогового напряжения компаратора или напряжения смещениядифференциальных входов АЦП.Рисунок 1.12.
Структурная схема компараторов и ЦАП(Порт ввода/вывода)Выход CPnВходыкомпараторапорт Р2.[7:2]МАТРИЦА3 компаратораCPn++CPn--SFR регистры(данных иуправления)CPnCIP-51и блокобработкипрерыванийVREFDAC0ЦАП0VREFDAC1ЦАП1Ред. 1.330C8051F040/1/2/32. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ПАРАМЕТРЫ*Предельная рабочая температура...................................................................…….........................от -55ºС до +125ºСТемпература хранения...........................................................................................…………...........от -65ºС до +150ºСНапряжение на любом выводе (кроме Vdd, портов ввода/вывода ивыводов интерфейса JTAG) относительно DGND……………………………………........от -0.3В до (VDD + 0.3В)Напряжение на любом выводе портов ввода/вывода, на выводе /RST и навыводах интерфейса JTAG 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....................................………...................50мAМаксимальный выходной вытекающий ток любого канала портов ввода/вывода......................…..............100мAМаксимальный выходной вытекающий ток любого другого вывода.....................................………...............50мA* Выход за указанные значения может привести к необратимым повреждениям микроконтроллера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
