¬Перечень вопросов ¬MicroConverter™ ¬Компоненты Analog Devices |
| Общие вопросы по АЦП ADuC824 | ||
| [!] |
В спецификации написано, что АЦП ADuC824 калибруется на заводе. Появится ли у меня когда-нибудь необходимость калибровать АЦП? Как долго длится этот процесс? При включении, в область регистров специального назначения (SFR) ADuC824 в регистры калибровки автоматически загружаются заводские калибровочные коэффициенты (как для основного, так и для дополнительного АЦП). Значения в этих регистрах будут перезаписаны, если одна из четырех калибровок будет инициализирована записью в биты режима регистра ADCMODE. Оба АЦП содержат прерыватель на входе, это подразумевает, что внутренняя калибровка смещения не понадобится. Также, поскольку при включении задействуются заводские 5В/25°С коэффициенты калибровки усиления, внутренняя калибровка полной шкалы понадобится только в случае работы с питанием 3В, или работе при температурах, значительно отличающихся от 25°С. Во время калибровки АЦП работает на минимальной частоте преобразования (5 Гц). Поскольку требуются два А/Ц преобразования (используется прерыватель на входе для минимизации ошибки смещения), каждая процедура калибровки займет 0.374 с. | |
| [!] |
Я хочу перезаписать заводские коэффициенты калибровки АЦП. Должен ли я проводить калибровку каждый раз, когда запускается программное обеспечение? Каждый раз, когда ADuC824 запускается повторно (reset), заводские коэффициенты калибровки автоматически загружаются в соответствующие регистры в области SFR. Поэтому эти SFR должны перезаписываться вашими значениями коэффициентов. Во избежание проведения калибровки после каждого перезапуска ADuC824, легче записать эти коэффициенты в FLASH/EE память данных. После этого, во время собственной инициализации, они могут быть считаны из FLASH/EE памяти данных. | |
| [!] |
Куда исчез режим АЦП с прямым доступом к памяти? Я не нашел ссылки на него в спецификации ADuC824? Поскольку время преобразования АЦП в ADuC824 гораздо больше в сравнении с временем записи результата во внешнюю память данных, режим АЦП с прямым доступом к памяти d ADuC824 был убран. | |
| [!] |
Какая разница между характеристиками интегральной линейности и шумовыми характеристиками АЦП? Каждый результат преобразования АЦП содержит как ошибку вследствие нелинейности, так и ошибку вследствие шумов. Характеристики нелинейности ADuC824 дают точность в один МЗР. В зависимости от диапазона и скорости преобразования, результат будет содержать различную величину ошибки вследствие шумов. Шумовая компонента, которая содержится в результате преобразования АЦП, случайна и может быть одинаково как положительной, так и отрицательной. Поэтому, если больше усреднять ее, ошибка может быть уменьшена. Поскольку ошибка вследствие нелинейности постоянна для любого А/Ц преобразования, программное усреднение результатов ее не уменьшит. | |
| Вопросы по основному АЦП ADuC824 | ||
| [!] |
Основной АЦП является дифференциальным. Могу ли я преобразовывать несимметричное входное напряжение, заземляя один из входов? Нет. Входы основного АЦП не могут быть в пределах 100 мВ от шины питания. Поэтому один из входов основного АЦП не может быть заземлен. Для преобразования несимметричного входного напряжения, или сместите сигнал до входного напряжения выше 100 мВ от шины питания, либо используйте дополнительный АЦП, который поддерживает несимметричные входы. | |
| [!] |
Таблица характеристик АЦП по шуму на странице 33 оригинала спецификации ADuC824 показывает, что эффективное разрешение зависит от выбранного диапазона и скорости преобразования. Почему? ADuC824 содержит сигма-дельта АЦП. Сигма-дельта АЦП использует метод усреднения (применяется sinc3 фильтр) для достижения высокой точности результатов преобразования. При более высоких скоростях преобразования, производится меньше аппаратных усреднений на кристалле. Поэтому, разрешение может быть не таким хорошим. При более медленной работе АЦП, производится больше усреднений и разрешение повышается. Разрешение АЦП зависит также от диапазона входного сигнала. Шум, добавленный к входному сигналу при диапазоне 2.56 В будет влиять на результат преобразования меньше (в 128 раз меньше), чем та же величина шума, добавленная к сигналу при диапазоне преобразования 20 мВ. Поэтому, преобразование больших сигналов будет давать результат более точный на несколько разрядов. | |
| [!] |
Вы говорите, что ADuC824 обладает 24-разрядным АЦП, а я могу достичь точность только в 18-19 действительных разрядов. В чем дело? Основной АЦП ADuC824 действительно является 24-разрядным. Это означает "24 разряда без пропуска кодов". Однако на результат преобразования накладывается шум, поэтому в результатах, полученных от одного преобразования до другого, значение будет дрожать в младших 5-6 разрядах. Поскольку АЦП дает без пропуска 24-разрядные коды, имеется возможность применения программных фильтров для увеличения числа эффективных разрядов. Обратитесь к техническому замечанию uC007 (появится в июне, 2001 г.) | |
| [!] |
Можно ли отключить внутренний буфер основного АЦП? Некоторые представители семейства AD77xx включают эту возможность на плате. Могу ли я также отключить прерыватель на входе, чтобы улучшить время производственного цикла? Отключить внутренний буфер основного АЦП невозможно. Если это необходимо, то такой возможностью обладает дополнительный АЦП. Также невозможно отключить прерыватель на входе ADuC824. | |
| [!] |
Я меняю входной диапазон и вижу гораздо большее рассогласование усиления по напряжению, чем 2 мкВ. Почему? Рассогласование усиления по напряжению не должно превышать 2 мкВ. Однако, если была произведена системная калибровка смещения, то в регистрах OF0H/M/L были изменены соответствующие значения коэффициентов калибровки. Поскольку АЦП использует прерыватель на входе, необходимость в калибровке смещения отпадает. Однако, коэффициенты калибровки смещения по умолчанию имею значение 800000h. После проведения калибровки смещения, значения в регистрах OF0H/M перезаписываются значениями, которые при вычитании нулевого входа дают нулевой отсчет. Тем не менее, при изменении диапазона, значения коэффициентов калибровки смещения остаются прежними. Например, при диапазоне 20 мВ существующее смещение в 10 мкВ дает коэффициент калибровки смещения со значением 802100h. Теперь представьте, что диапазон изменился на 40 мВ. Это соответствует смещению в 20 мкВ. При диапазоне 2.56 В смещение будет соответствовать значению 1.28 мВ. Имеется два способа, позволяющие избежать больших ошибок усиления по напряжению. Первый способ предлагает произвести калибровку смещения при разных диапазонах и запомнить результаты в FLASH/EE памяти данных. При изменении диапазона, в регистры коэффициентов калибровки смещения записываются соответствующие значения из FLASH/EE памяти данных. Второй способ предлагает калибровать смещение при диапазоне 20 мВ. После этого, при изменении диапазона необходимо изменять значения в SFR OF0H/M/L таким образом, чтобы разница между OF0H/M/L и 800000h сокращалась наполовину при увеличении диапазона на один уровень, как показано в следующем выражении:
| |
| Вопросы по дополнительному АЦП ADuC824 | ||
| [!] |
Зачем на ADuC824 имеется дополнительный АЦП и для чего он используется? Дополнительный АЦП был добавлен в ADuC824, так как некоторые приложения используют несимметричный входной сигнал. Часто он используется для температурной компенсации, измерения напряжения батарей или просто для измерения несимметричного напряжения. Так как оба АЦП независимы, могут быть произведены одновременные А/Ц преобразования на основном и дополнительном АЦП. Это означает, что, например, может быть проведено измерение температуры, в то время как другой сигнал и А/Ц преобразование не должно ждать его завершения. | |
| [!] |
Какие имеются последствия использования небуферизованного дополнительного АЦП? Так как дополнительный АЦП небуферизованный, внешняя микросхема, приложенная на его входы, может влиять на результат преобразования. Средний ток аналогового входа для входов дополнительного АЦП (125 нА/В) гораздо больше, чем у основного АЦП. Небуферизованная входная цепь дает динамическую нагрузку на управляющий источник. Поэтому, комбинации резисторов/конденсаторов на входных выводах могут вызвать ошибки усиления по постоянному току, зависящие от выходного импеданса источника, который управляет входами АЦП. | |
| Вопросы по опорному напряжению ADuC824 | ||
| [!] |
Какие имеются последствия использования небуферизованных дифференциальных входов опорного сигнала? Небуферизованный вход опорного сигнала дает высокий импеданс и динамическую нагрузку. Так как входной импеданс каждого входа опорного сигнала является динамическим, комбинации резисторов/конденсаторов на этих входах могут вызвать ошибки усиления по постоянному току, зависящие от выходного импеданса источника. Источники опорного напряжения, такие как AD780, имеют в среднем низкий выходной импеданс, и поэтому рекомендуется использовать развязывающие конденсаторы на выводах REFIN(+) и REFIN(-). Получение входного опорного напряжения через внешний резистор подразумевает, что вход опорного сигнала связан с внешним источником высокого импеданса. В случае такой конфигурации, внешнее развязывание на выводах REFIN(+) и REFIN(-) не рекомендуется. | |
| [!] |
ADuC824 обладает внутренним источником опорного напряжения, но мне рекомендуется использовать внешний ИОН. Это правильно? Зачем в таком случае нужен внутренний ИОН? Да, мы рекомендуем использовать внешний ИОН для приложений, которым нужна высокая точность АЦП. В среднем точность внутреннего ИОН составляет всего 13-14 разрядов, что вполне достаточно для большинства приложений. Программа WASP (как часть среды разработки QuickStartT) позволяет оценить шумовые характеристики при использовании внутреннего и внешнего ИОН. Внутренний ИОН часто используется дополнительным АЦП, которому высокая точность результатов часто не нужна. Основной АЦП часто используется с логометрическим источником опорного напряжения, который полезен для других измерений. В этом случае внутренний ИОН используется для вторичных измерений. Внутренний ИОН необходим также для внутреннего температурного датчика. | |
| [!] |
Результат измерения при использовании внутреннего источника опорного напряжения полностью отличается от результата при использовании 2.5 В внешнего ИОН. Почему? Внутренний ИОН для АЦП ADuC824 является 1.25 В, а не 2.5 В (как у ADuC812). Это означает, что при преобразовании на отдельных диапазонах напряжения, выбираемых через регистр ADC0CON, диапазоны на самом деле вполовину меньше специфицированных (они специфицированы для опорного напряжения 2.5 В). Не рекомендуется использовать внутренний ИОН для высокоточных преобразований. Вместо этого рекомендуется использовать источники опорного напряжения, такие как AD780. Хотя внутренний ИОН для АЦП всего 1.25 В, внутренний ИОН для ЦАП по-прежнему 2.5 В. | |
| [!] |
Какие минимальные и максимальные внешние опорные напряжения разрешены для использования с ADuC824? Минимальное опорное напряжение, разрешенное между выводами REFIN(-) и REFIN(+), составляет 1 В. Максимальное опорное напряжение равно AVDD. | |
| [!] |
Входы опорного напряжения являются дифференциальными. Могу ли я использовать несимметричный опорный сигнал? Да. Если используется несимметричный опорный сигнал, REFIN(-) может быть заземлен. | |
| Вопросы по последовательному порту UART | ||
| [!] |
Как мне настроить последовательный порт UART ADuC824 на 9600 бод? Последовательный порт UART ADuC824 может быть настроен на скорость передачи 9600 бод следующим кодом (предполагается, что PLLCON=3): MOV RCAP2H,#0FFh ; настроить UART на 9830 бод MOV RCAP2L,#-5 ; (достаточно близко к 9600 бод) MOV TH2,#0FFh MOV TL2,#-5 MOV SCON,#52h MOV T2CON,#34h Замечание: если вместо аппаратного сброса используется внешняя команда RUN для запуска кода, то UART настраивается на скорость передачи 1200 бод. При необходимости использования другой скорости передачи, перед конфигурированием UART нужно добавить в программу следующий код: MOV SCON,#00h MOV T2CON,#00h | |
| [!] |
Влияет ли изменение значения делителя ФАПЧ через биты CD в регистре PLLCON на скорость передачи? Да. Изменение битов CD влияет на скорость передачи. Выход делителя ФАПЧ является базовой тактовой частотой, от которой образуется скорость передачи. Обратитесь к спецификации ADuC824 (оригинал Rev.A, стр. 59) для уточнения деталей. | |
| [!] |
Какая максимальная скорость передачи может быть достигнута UART ADuC824? Максимальная скорость передачи ADuC824 составляет 393 Кбод. В единицах скорости передачи ПК (целочисленное деление 115200) максимальная скорость передачи равна 57600 бод. Она достигается очисткой бита CD в регистре PLLCON и использованием значений -1 и -7 в регистрах RCAP2H и RCAP2L, соответственно. | |
| Различные вопросы по ADuC824 | ||
| [!] |
Нужно ли применять в разработках с ADuC824 внешнюю схему генератора сброса? Необходимо применять внешнюю схему POR (power-on-reset) для управления выводом RESET ADuC824. Ваша микросхема должна удерживать вывод RESET на высоком уровне напряжения в тех случаях, когда напряжение питания (AVDD и DVDD) меньше 2.5 В. Более того, напряжение VDD должно оставаться больше 2.5 В как минимум 10 мс перед тем, как сигнал RESET перейдет на низкий уровень. Внешняя схема POR должна быть действующей до 1.2 В или меньше. Обратитесь к спецификации ADuC824 (оригинал Rev.A, стр. 63) для уточнения деталей. | |
| [!] |
Я хочу управлять светодиодами (LED) напрямую от какого-либо цифрового выхода. Какие выводы я должен использовать? Такими выводами являются P1.0 и P1.1. Оба вывода были протестированы при нагрузке по току 10 мА и удерживают напряжение VOL меньше 0.4 В. | |
| [!] |
Порт 1 ADuC824 первоначально используется для аналогового ввода. Могу ли я использовать Порт 1 для цифрового ввода/вывода? Если да, то как? Выводы c P1.2 до P1.7 включительно являются выводами для аналогового/цифрового ввода. Они не обладают возможностью цифрового вывода. По умолчанию, эти шесть выводов настроены для аналогового ввода - регистр Порта 1 содержит значение FFh. Для конфигурирования любых из этих шести выводов для цифрового ввода, просто очистите соответствующий бит в регистре Порта 1 (P1). Контакты P1.0 и P1.1 предназначены для цифрового ввода/вывода. Они обладают конфигурацией с повышенным напряжением на выходе и повышенной нагрузкой по току. | |
| [!] |
Какие внешние тактовые генераторы могут использоваться с ADuC824? Можно ли обойтись без схемы ФАПЧ? Микросхема ФАПЧ ADuC824 пропускает до 384 отсчетов внешнего тактового генератора, пока тактовая частота находится в пределах 32.768 КГц+20%. АЦП содержит 50 Гц и 60 Гц режекторные фильтры, которые предполагают входной сигнал с частотой 32.768 КГц. Использование тактового генератора с частотой отличной от 32.768 КГц приведет к устранению этих фильтров. Хотя имеется возможность применения с ADuC824 внешнего тактового генератора с частотой отличной от 32.768 КГц, рекомендуется использовать 32.768 КГц кварц для сохранения функциональности АЦП. Не существует режима работы ADuC824, который позволяет обойтись без ФАПЧ. Поэтому, ADuC824 не может управляться напрямую от осциллятора с частотой, отличающейся от 32.768 КГц+20%. | |
| [!] |
ADuC824 содержит биты защиты для запрета доступа к FLASH/EE памяти программ и данных. Могу ли я случайно запрограммировать их в моей программе и не допустить переход изделия в режим последовательной загрузки? ADuC824 различает три режима защиты FLASH/EE памяти программ. Эти режимы могут быть независимо активизированы, устанавливая разный уровень защиты пользовательского кода, как описано в спецификации ADuC824 (оригинал Rev.A, стр.39). Биты защиты расположены на 160 странице (A0h) FLASH/EE памяти данных, в то время как документированное пространство данных использует страницы с 0 до 159 (00h - 9Fh). Однако, эта страница закрыта для пользовательского кода, делая невозможным случайное программирование битов защиты. Они могут быть установлены после параллельного программирования ADuC824, или напрямую, после последовательной загрузки по соответствующему протоколу, как описано в техническом замечании uC004 (ver 2.0). Этот протокол реализован в последовательном загрузчике для Windows (WSD), который доступен как часть системы разработки QuickStart. | |
| [!] |
Как я должен использовать встроенный температурный датчик ADuC824? Температурный датчик ADuC824 преобразуется дополнительным АЦП для вывода цифрового кода, представляющего температуру кристалла. Для получения правильных результатов, дополнительный АЦП должен быть сконфигурирован для работы в биполярном режиме, используя внутренний ИОН. Температурный датчик был откалиброван на заводе таким образом, что результат АЦП, равный 8000h, соответствует 0°С с 256 отсчетами на °С. Например: Следует помнить, что датчик измеряет температуру кристалла. Для измерения температуры окружающей среды следует ввести в уравнение коэффициент саморазогрева. | |
| [!] |
Я вышел за пределы FLASH/EE памяти программ, так как мой код слишком большой. Что я могу сделать? ADuC824 содержит 8К FLASH/EE памяти программ. При использовании внешней памяти, она может быть расширена до 64К. В настоящий момент Analog Devices разрабатывает изделие ADuC824B2, которое будет содержать 62 Кбайта встроенной FLASH/EE памяти программ. Внутреннее ОЗУ и FLASH/EE память данных будут также увеличены. | |
| [!] |
Я хочу инициализировать последовательный загрузчик через SPI порт. Как это сделать? Невозможно записать в 8К FLASH/EE памяти программ из 8К своего пространства памяти. Это возможно только при использовании встроенного последовательного загрузчика. Однако, это будет возможным в ADuC824B2, так как его пространство памяти программ больше. В этом случае, в первые 8К FLASH/EE памяти программ можно будет записать собственный последовательный загрузчик для загрузки кода в оставшуюся память. Этот загрузчик может использовать любой протокол передачи: параллельный, SPI, I2C, UART или любой другой. | |
| [!] |
Я хочу инициализировать преобразование отсчета каждые 10 часов. Какая конфигурация минимального энергопотребления будет в этом режиме? ADuC824 может быть переведен в режим пониженного энергопотребления через установку вывода PCON.1, что переводит в данный режим весь кристалл. Единственным периферийным устройством, которое может потреблять энергию, когда весь кристалл переведен в режим экономичного энергопотребления, является счетчик временных интервалов (TIC). Микросхема TIC позволяет выводить кристалл из режима пониженного энергопотребления через определенный интервал времени. Поэтому, можно инициализировать преобразование отсчета через каждые 10 часов. После прохождения 10 часов, кристалл переводится в нормальный режим потребления, проводит А/Ц преобразование, ждет результат и переходит обратно в спящий режим. В этом режиме среднее потребление по току составит в среднем 8 мкА при напряжении питания 3В. | |
| [!] |
Почему ADuC824 так долго включается? Перед исполнением пользовательского кода, ADuC824 ждет, когда кварц начнет осциллировать. Это может занять от менее чем 1 мс до более 300 мс. Обратитесь к спецификации ADuC824 (оригинал Rev.A, стр. 6) для уточнения деталей. При сбросе ADuC824 сначала запускает "программу конфигурации по включению". Программа конфигурации ждет, когда кварц начнет осциллировать, затем, когда ФАПЧ стабилизирует свою частоту (в среднем 1 мс). После этого в соответствующие регистры загружаются калибровочные коэффициенты (в среднем 2 мс). Когда "программа конфигурации по включению" завершается, запускается пользовательский код с адреса 0. | |
| [!] |
ADuC824 имеет отдельные выводы для аналогового и цифрового источников питания. Могу ли я работать с разделенным питанием, например, 3.3 В для DVDD и 5 В AVDD? Какие последствия могут иметь место? Да. ADuC824 может работать с разделенным питанием. Обратитесь к спецификации ADuC824 (оригинал Rev.A, стр. 63) для уточнения деталей. | |