PEVNÁ REFERENCIA NAPÄTIA (FVR)
Fixná referenčná hodnota napätia (FVR) je stabilná referenčná hodnota napätia, nezávislá od VDD, s voliteľnými výstupnými úrovňami 1,024 V, 2,048 V alebo 4,096 V. Výstup FVR možno nakonfigurovať tak, aby napájal referenčné napätie na:
• vstupný kanál ADC
• kladná referencia ADC
• kladný vstup komparátora
• digitálno-analógový prevodník (DAC) FVR je možné povoliť nastavením bitu FVREN register FVRCON.
14.1 Nezávislé zosilňovače zosilnenia
Výstup FVR dodávaný do ADC, komparátorov a DAC je smerovaný cez dva nezávislé programovateľné zosilňovače zosilnenia. Každý zosilňovač môže byť nakonfigurovaný tak, aby zosilňoval referenčné napätie 1x, 2x alebo 4x, aby vytvoril tri možné úrovne napätia. Bity ADFVR <1: 0> registra FVRCON sa používajú na povolenie a konfiguráciu nastavení zosilňovača zosilnenia pre referenciu dodávanú do modulu ADC. Ďalšie informácie nájdete v časti 16.0 „Modul analógovo-digitálneho prevodníka (ADC)“. Bity CDAFVR <1: 0> registra FVRCON sa používajú na povolenie a konfiguráciu nastavení zosilňovača zosilnenia pre referenciu dodávanú do modulu DAC a komparátora. Ďalšie informácie nájdete v časti 17.0 „Modul digitálno-analógového prevodníka (DAC)“ a v časti 19.0 „Modul komparátora“.
14.2 Obdobie stabilizácie FVR
Keď je povolený modul pevnej referencie napätia, vyžaduje sa čas na stabilizáciu referenčného a zosilňovacieho obvodu. Keď sa obvody stabilizujú a sú pripravené na použitie, nastaví sa bit FVRRDY registra FVRCON. Požiadavky na minimálne oneskorenie sú uvedené v časti 30.0 „Elektrické špecifikácie“.
REGISTER FVRCON: FIXED VOLTAGE REFERENCE CONTROL REGISTER
bit 7 FVREN: Fixná referenčná hodnota napätia povolená bit
0 = Fixná referenčná hodnota napätia je deaktivovaná
1 = Fixná referenčná hodnota napätia je povolená
bit 6 FVRRDY: Fixná referenčná hodnota napätia Ready Flag bit (1)
0 = Pevná referenčná hodnota napätia výstup nie je pripravený alebo nie je povolený
1 = Fixný napäťový referenčný výstup je pripravený na použitie
bit 5 TSEN: povolený bit indikátora teploty (3)
0 = indikátor teploty je vypnutý
1 = indikátor teploty je povolený
bit 4 TSRNG: bit na výber rozsahu indikátora teploty (3)
0 = VOUT = VDD - 2VT (Nízky rozsah)
1 = VOUT = VDD - 4VT (Vysoký rozsah)
bit 3-2 CDAFVR <1: 0>: Výberové bity komparátora a referenčného napätia DAC referenčného napätia
00 = Periférny výstup komparátora a stabilného referenčného napätia DAC je vypnutý.
01 = Komparátor a stabilné referenčné napätie referenčného napätia Výstup periférie je 1x (1,024 V)
10 = Komparátor a stabilné referenčné napätie referenčného napätia DAC výstupu je 2x (2,048 V) (2)
11 = Komparátor a stabilné referenčné napätie referenčného napätia DAC výstup je 4x (4,096 V) ) (2)
bit 1-0 ADFVR <1: 0>: bity výberu referenčnej hodnoty napätia ADC bity
00 = fixná referenčná hodnota napätia ADC Periférny výstup je vypnutý.
01 = ADC Fixed Voltage Peripheral output is 1x (1.024V)
10 = ADC Fixed Voltage Reference Peripheral output is 2x (2.048V) (2)
11 = ADC Fixed Voltage Reference Peripheral output is 4x (4.096V) (2)
Note 1 : FVRRDY je vždy „1“ na zariadeniach s LDO (PIC16F1824 / 1828).
2: Výstup referenčného napätia nesmie prekročiť VDD.
3: Ďalšie informácie nájdete v časti 15.0 „Modul indikátora teploty“.
MODUL INDIKÁTORA TEPLOTY
Táto skupina zariadení je vybavená teplotným obvodom určeným na meranie prevádzkovej teploty kremíkovej matrice. Rozsah prevádzkovej teploty okruhu klesá medzi -40 ° C a + 85 ° C. Výstupom je napätie, ktoré je úmerné teplote zariadenia. Výstup z indikátora teploty je interne pripojený k zariadeniu ADC. Obvod sa môže použiť ako detektor prahu teploty alebo ako presnejší indikátor teploty v závislosti od úrovne vykonanej kalibrácie. Jednobodová kalibrácia umožňuje obvodu indikovať teplotu, ktorá je blízko tohto bodu. Dvojbodová kalibrácia umožňuje obvodu presnejšie snímať celý rozsah teplôt. Referenčná poznámka k aplikácii AN1333, „Použitie a kalibrácia interného indikátora teploty“ (DS01333), kde nájdete ďalšie podrobnosti týkajúce sa procesu kalibrácie.
15.1 Prevádzka obvodu
Obrázok 15-1 zobrazuje zjednodušenú blokovú schému teplotného okruhu. Proporcionálny výstup napätia sa dosiahne meraním poklesu napätia vpred cez viac kremíkových križovatiek.
Rovnica 15-1 popisuje výstupné charakteristiky ukazovateľa teploty.
Rovnica 15-1: VOUT RANGES
High Range: VOUT = VDD - 4VT
Low Range: VOUT = VDD - 2VT
Obvod snímania teploty je integrovaný do modulu s pevným referenčným napätím (FVR). Ďalšie informácie nájdete v časti 14.0 „Referencia pevného napätia (FVR)“. Obvod sa aktivuje nastavením bitu TSEN registra FVRCON (register 14-1). Ak je deaktivovaný, obvod nečerpá žiadny prúd. Obvod pracuje buď vo vysokom, alebo v nízkom rozsahu. Vysoký rozsah zvolený nastavením bitu TSRNG registra FVRCON poskytuje širšie výstupné napätie. To poskytuje väčšie rozlíšenie v teplotnom rozmedzí, ale môže to byť z časti na časť menej konzistentné. Tento rozsah vyžaduje pre svoju činnosť vyššie predpätie, a preto je potrebný vyšší VDD. Nízky rozsah sa vyberie vymazaním bitu TSRNG z registra FVRCON. Nízky rozsah generuje nižší pokles napätia, a preto je na prevádzku obvodu potrebné nižšie predpätie. Nízky rozsah je určený pre nízkonapäťovú prevádzku.
15.2 Minimálna prevádzková VDD vs. minimálna snímaná teplota
Keď je teplotný okruh prevádzkovaný v nízkom rozsahu, môže byť prístroj prevádzkovaný na akékoľvek prevádzkové napätie, ktoré je v súlade so špecifikáciami. Keď je teplotný okruh prevádzkovaný vo vysokom rozsahu, musí byť prevádzkové napätie zariadenia, VDD, dostatočne vysoké na to, aby sa zabezpečilo správne predpätie teplotného okruhu. Tabuľka 15-1 zobrazuje odporúčané nastavenie minimálneho VDD vs. rozsahu.
TABUĽKA 15-1: DOPORUČENÉ VDD VS. ROZSAH
Min. VDD 3.6V, TSRNG = 1
Min. VDD 1.8V, TSRNG = 0
15.3 Výstup teploty
Výstup obvodu sa meria pomocou interného analógovo-digitálneho prevodníka. Kanál je vyhradený pre výstup teplotného okruhu. Podrobné informácie nájdete v časti 16.0 „Modul analógovo-digitálneho prevodníka (ADC)“.
15.4 Čas získania ADC
Aby sa zabezpečilo presné meranie teploty, musí užívateľ počkať minimálne 200 s po pripojení vstupného multiplexora ADC k výstupu indikátora teploty, až potom sa uskutoční prevod. Okrem toho musí užívateľ počkať 200 s medzi postupnými prevodmi výstupu indikátora teploty.
MODUL ANALOG-TO-DIGITÁLNY PREVODNÍK (ADC)
Analogovo-digitálny prevodník (ADC) umožňuje prevod analógového vstupného signálu na 10-bitovú binárnu reprezentáciu tohto signálu. Toto zariadenie používa analógové vstupy, ktoré sú multiplexované do jedného obvodu vzorkovania a zadržania. Výstup vzorky a zadržania je pripojený k vstupu prevodníka. Prevodník generuje 10-bitový binárny výsledok postupnou aproximáciou a ukladá výsledok prevodu do registrov výsledkov ADC (pár registrov ADRESH: ADRESL). Obrázok 16-1 zobrazuje blokovú schému ADC. Napäťová referencia ADC je softvérovo voliteľná buď pre interné generovanie, alebo pre externé napájanie. ADC môže generovať prerušenie po dokončení konverzie. Toto prerušenie možno použiť na prebudenie zariadenia z režimu spánku.
16.1 Konfigurácia ADC
Pri konfigurácii a používaní ADC je potrebné vziať do úvahy nasledujúce funkcie:
• Konfigurácia portu
• Výber kanálu
• Voľba referenčnej hodnoty napätia ADC
• Zdroj prevodných hodín ADC
• Riadenie prerušenia
• Formátovanie výsledku
16.1.1 KONFIGURÁCIA PORTU
Na prevod je možné použiť ADC analógové aj digitálne signály. Pri prevode analógových signálov by mal byť I / O pin nakonfigurovaný na analógový nastavením príslušných bitov TRIS a ANSEL. Ďalšie informácie nájdete v časti 12.0 „I / O porty“.
Poznámka: Analógové napätie na ľubovoľnom kolíku, ktorý je definovaný ako digitálny vstup, môže spôsobiť, že vstupná vyrovnávacia pamäť bude viesť nadmerný prúd.
16.1.2 VÝBER KANÁLU
K dispozícii je až 14 výberov kanálov:
• kolíky AN <7: 0> (iba PIC16 (L) F1824)
• AN <11: 0> kolíky (iba PIC16 (L) F1828)
• výstup DAC
• Výstup FVR (pevná referencia napätia)
Viac informácií o týchto výberoch kanálov nájdete v časti 17.0 „Modul digitálno-analógového prevodníka (DAC)“ a v časti 14.0 „Pevná referenčná hodnota napätia (FVR)“. Bity CHS v registri ADCON0 určujú, ktorý kanál je pripojený k obvodu vzorkovania a zadržania. Pri zmene kanála je pred začatím ďalšej konverzie potrebné oneskorenie. Ďalšie informácie nájdete v časti 16.2 „Prevádzka ADC“.
16.1.3 REFERENCIA NAPÄTIA ADC
Bity ADPREF v registri ADCON1 poskytujú kontrolu nad kladnou referenciou napätia. Pozitívna referencia napätia môže byť:
• VREF + kolík
• VDD
• FVR 2.028V
• FVR 4.096V (nie je k dispozícii na zariadeniach LF)
Bity ADNREF v registri ADCON1 poskytujú kontrolu referencie záporného napätia. Negatívna referencia napätia môže byť:
• VREF-pin
• VSS
Viac podrobností o fixnej referencii napätia nájdete v časti 14.0 „Referencia pevného napätia (FVR)“.
16.1.4 KONVERZNÉ HODINY
Zdroj konverzných hodín je softvérovo voliteľný prostredníctvom bitov ADCS registra ADCON1. Existuje sedem možných možností hodín:
• FOSC / 2
• FOSC / 4
• FOSC / 8
• FOSC / 16
• FOSC / 32
• FOSC / 64
• FRC (vyhradený interný oscilátor)
Čas potrebný na dokončenie jednej bitovej konverzie je definovaný ako TAD. Jedna úplná 10-bitová konverzia vyžaduje 11,5 periód TAD, ako je znázornené na obrázku 16-3. Pre správnu konverziu musí byť splnená príslušná špecifikácia TAD. Ďalšie informácie nájdete v požiadavkách na A / D prevod v časti 30.0 „Elektrické špecifikácie“. Tabuľka 16-1 uvádza príklady vhodných výberov hodín ADC. Poznámka: Analógové napätie na ľubovoľnom kolíku, ktorý je definovaný ako digitálny vstup, môže spôsobiť, že vstupná vyrovnávacia pamäť bude viesť nadmerný prúd. Poznámka: Pokiaľ nepoužijete FRC, akékoľvek zmeny frekvencie hodín systému zmenia frekvenciu hodín ADC, čo môže nepriaznivo ovplyvniť výsledok ADC.
Poznámka: Pokiaľ nepoužijete FRC, akékoľvek zmeny frekvencie hodín systému zmenia frekvenciu hodín ADC, čo môže nepriaznivo ovplyvniť výsledok ADC.
TABUĽKA 16-1: OBDOBIE ADC HODÍN (TAD) VS. FREKVENCIE PREVÁDZKA ZARIADENIA
Legenda: Tieňované bunky sú mimo odporúčaného rozsahu.
Poznámky:
1: Zdroj FRC má pre VDD typický čas TAD 1,6 us.
2: Tieto hodnoty porušujú minimálny požadovaný čas TAD.
3: Pre rýchlejšie časy konverzie sa odporúča výber iného zdroja hodín.
4: Periódu hodín ADC (TAD) a celkový čas konverzie ADC možno minimalizovať, keď sú hodiny ADC odvodené zo systémových hodín FOSC. Zdroj hodín FRC sa však musí použiť, ak sa majú konverzie uskutočňovať so zariadením v režime spánku.
OBRÁZOK 16-2: ANALÓGOM NA DIGITÁLNE PREVODY TAD CYKLY
16.1.5 PRERUŠENIA
Modul ADC umožňuje generovať prerušenie po dokončení analógovo-digitálneho prevodu. Príznak prerušenia ADC je bit ADIF v registri PIR1. Povolenie prerušenia ADC je bit ADIE v registri PIE1. Bit ADIF musí byť v softvéri vymazaný.
Poznámky:
1: Bit ADIF sa nastaví na konci každej konverzie bez ohľadu na to, či je alebo nie je povolené prerušenie ADC.
2: ADC pracuje počas spánku iba vtedy, keď je vybraný FRC oscilátor.
Toto prerušenie je možné vygenerovať počas prevádzky zariadenia alebo v režime spánku. Ak je zariadenie v režime spánku, prerušenie ho prebudí. Po prebudení z režimu spánku sa vždy vykoná ďalšia inštrukcia nasledujúca po inštrukcii SLEEP. Ak sa užívateľ pokúša prebudiť z režimu spánku a pokračovať v vykonávaní kódu in-line, musia byť bity GIE a PEIE v registri INTCON deaktivované. Ak sú povolené bity GIE a PEIE v registri INTCON, vykonanie sa prepne na rutinu prerušenia služby. Ďalšie informácie nájdete v časti 16.1.5 „Prerušenia“.
16.1.6 FORMÁTOVANIE VÝSLEDKU
Výsledok 10-bitovej A / D prevodu je možné dodať v dvoch formátoch, zarovnaný doľava alebo vpravo. Bit ADFM registra ADCON1 riadi výstupný formát. Obrázok 16-3 zobrazuje dva výstupné formáty.
OBRÁZOK 16-3: FORMÁT VÝSLEDKU PREVODU 10-BITOVEJ A / D ÚPRAVY
16.2 Prevádzka ADC
16.2.1 SPUSTENIE PREVODU
Aby ste povolili modul ADC, musí byť bit ADON v registri ADCON0 nastavený na „1“. Nastavením bitu GO / DONE registra ADCON0 na „1“ sa spustí analógovo-digitálna konverzia.
Poznámka: Bit GO / DONE by nemal byť nastavený v tej istej inštrukcii, ktorá zapína ADC. Pozrite si časť 16.2.6 „Postup premeny A / D“.
16.2.2 DOKONČENIE PREVODU
Po dokončení prevodu modul ADC:
• vymaže bit GO / DONE
• nastaví bit príznaku prerušenia ADIF
• aktualizuje registre ADRESH a ADRESL o nový výsledok prepočtu
16.2.3 UKONČENIE PREVODU,
ak pred dokončením musí byť konverzia ukončená, bit GO / DONE je možné softvérovo vymazať. Registre ADRESH a ADRESL budú aktualizované s čiastočne úplnou vzorkou analógovo-digitálneho prevodu. Neúplné bity sa budú zhodovať s posledným prevedeným bitom.
Poznámka: Resetovanie zariadenia vynúti všetky registre do stavu Reset. Modul ADC je teda vypnutý a akákoľvek čakajúca konverzia je ukončená.
16.2.4 PREVÁDZKA ADC POČAS SPÁNKU
Modul ADC môže pracovať počas spánku. To si vyžaduje, aby bol zdroj hodín ADC nastavený na možnosť FRC. Keď je vybraný zdroj hodín FRC, ADC počká pred zahájením konverzie jednu ďalšiu inštrukciu. Toto umožňuje vykonanie inštrukcie SLEEP, ktorá môže znížiť šum systému počas prevodu. Ak je povolené prerušenie ADC, zariadenie sa po dokončení konverzie prebudí z režimu spánku. Ak je prerušenie ADC zakázané, modul ADC sa po dokončení prevodu vypne, hoci bit ADON zostane nastavený. Keď je zdrojom hodín ADC niečo iné ako FRC, inštrukcia SLEEP spôsobí prerušenie súčasnej konverzie a modul ADC je vypnutý, hoci bit ADON zostáva nastavený.
16.2.5 SPUŠŤOVAČ ŠPECIÁLNYCH AKCIÍ
Spúšťač zvláštnych udalostí modulu CCPx / ECCPX umožňuje periodické merania ADC bez zásahu softvéru. Keď dôjde k tomuto spúšťaču, bit GO / DONE je nastavený hardvérom a počítadlo Timer1 sa vynuluje.
TABUĽKA 16-2: SPÚŠŤAČ ŠPECIÁLNYCH AKCIÍ
Device: PIC16(L)F1824/1828, CCPx/ECCPx: CCP4
Použitie spúšťača špeciálnych udalostí nezabezpečuje správne načasovanie ADC. Za zaistenie splnenia časových požiadaviek ADC je zodpovedný používateľ. Ďalšie informácie nájdete v časti 24.0 „Moduly snímania / porovnávania / PWM“.
16.2.6 POSTUP PREMENY A / D
Toto je príklad postupu na použitie ADC na prevedenie analógovo-digitálneho prevodu:
1. Konfigurácia portu:
• Zakázať výstupný ovládač pinov (pozri register TRIS)
• Nakonfigurujte pin ako analógový (pozrite si register ANSEL)
2. Nakonfigurujte modul ADC:
• Vyberte prevodné hodiny ADC
• Nakonfigurujte referenciu napätia
• Vyberte vstupný kanál ADC
• Zapnite modul ADC
3. Nakonfigurujte prerušenie ADC (voliteľné):
• Vymazať príznak prerušenia ADC
• Povoliť prerušenie ADC
• Povoliť periférne prerušenie
• Povoliť globálne prerušenie (1)
4. Počkajte na požadovaný čas akvizície (2).
5. Spustite prevod nastavením bitu GO / DONE.
6. Počkajte na dokončenie konverzie ADC jedným z nasledujúcich spôsobov:
• Polling bit GO / DONE
• Čakanie na prerušenie ADC (prerušenia povolené)
7. Prečítajte si výsledok ADC.
8. Vymažte príznak prerušenia ADC (vyžaduje sa, ak je povolené prerušenie).
Poznámky:
1: Globálne prerušenie je možné zakázať, ak sa používateľ pokúša prebudiť z režimu spánku a pokračovať v vykonávaní kódu in-line.
2: Pozri časť 16.3 „Požiadavky na akvizíciu A / D“.
PRÍKLAD 16-1: A / D PREVODU
16.2.7 DEFINÍCIE REGISTRÁCIE ADC
Nasledujúce registre sa používajú na riadenie činnosti ADC.
REGISTER 16-1: ADCON0: REGISTER A / D KONTROLY 0
bit 7 Neimplementované: Čítané ako „0“
bit 6-2 CHS <4: 0>: Analog Channel Select bits
00000 = AN0
00001 = AN1
00010 = AN2
00011 = AN3
00100 = AN4
00101 = AN5
00110 = AN6
00111 = AN7
01000 = AN8 (3)
01001 = AN9 (3)
01010 = AN10 (3)
01011 = AN11 (3)
01100 = Rezervované. Nie je pripojený žiadny kanál
•
•
•
11100 = Rezervované. Nie je pripojený žiadny kanál
11101 = Ukazovateľ teploty
11110 = výstup DAC (1)
11111 = FVR (pevná referencia napätia) výstup vyrovnávacej pamäte 1 (2)
bit 1 GO / DONE: A / D stav konverzie bit
1 = Prebieha A / D konverzný cyklus. Nastavením tohto bitu sa spustí A / D konverzný cyklus. Keď je A / D prevod dokončený, tento bit sa automaticky vymaže hardvérom.
0 = A / D prevod dokončený / neprebieha
bit 0 ADON: ADC Povoliť bit
1 = ADC je povolený
0 = ADC je vypnutý a nespotrebováva žiadny prevádzkový prúd
Poznámky:
1: Ďalšie informácie nájdete v časti 17.0 „Modul digitálno-analógového prevodníka (DAC)“.
2: Ďalšie informácie nájdete v časti 14.0 „Fixné referenčné napätie (FVR)“.
3: Iba PIC16 (L) F1828.
REGISTER 16-2: ADCON1: REGISTER A / D KONTROLY 1
bit 7 ADFM: Formát výsledku A / D Vyberte bit
1 = Zarovnané vpravo. Šesť najdôležitejších bitov ADRESH je pri načítaní výsledku konverzie nastavených na „0“.
0 = Zarovnané doľava. Šesť najmenej významných bitov ADRESL je po načítaní výsledku konverzie nastavených na „0“.
bit 6-4 ADCS <2: 0>: A / D konverzné hodiny Vyberte bity
000 = FOSC / 2
001 = FOSC / 8
010 = FOSC / 32
011 = FRC (hodiny napájané z dedikovaného RC oscilátora)
100 = FOSC / 4
101 = FOSC / 16
110 = FOSC / 64
111 = FRC (hodiny dodávané z dedikovaného RC oscilátora)
bit 3 Neimplementované: Čítané ako „0“
bit 2 ADNREF: A / D negatívny referenčný napäťový konfiguračný bit
0 = VREF- je pripojený k VSS
1 = VREF- je pripojený k externému VREF-kolíku (1)
bit 1-0 ADPREF <1: 0>: A / D kladné konfiguračné bity referenčného napätia
00 = VREF + je pripojený k VDD
01 = Rezervované
10 = VREF + je pripojený k externému kolíku VREF + (1)
11 = VREF + je pripojený k internému modulu s pevným referenčným napätím (FVR)
Poznámka 1: Keď vyberáte FVR alebo VREF + kolík ako zdroj kladnej referencie, nezabudnite, že existuje špecifikácia minimálneho napätia. Podrobnosti nájdete v časti 30.0 „Elektrické špecifikácie“.
REGISTER 16-3: ADRESH: VRCHNÝ REGISTER ADC VÝSLEDKU (ADRESH), AK ADFM = 0
bit 7-0 ADRES <9: 2>: Výsledok ADC bity registra Horných osem bitov výsledku 10-bitovej konverzie
REGISTER 16-4: ADRESL: SPODNÝ REGISTER ADC VÝSLEDKU (ADRESL), AK ADFM = 0
bit 7-6 ADRES <1: 0>: Výsledok ADC bity registra Dolné dva bity výsledku 10-bitovej konverzie
bit 5-0 Vyhradené: Nepoužívať.
REGISTER 16-5: ADRESH: VRCHNÝ REGISTER ADC VÝSLEDKU (ADRESH), AK ADFM = 1
bit 7-2 Vyhradené: Nepoužívať.
bit 1-0 ADRES <9: 8>: Výsledok ADC bity registra Horné dva bity výsledku 10-bitovej konverzie
REGISTER 16-6: ADRESL: SPODNÝ REGISTER ADC VÝSLEDKU (ADRESL), AK ADFM = 1
bit 7-0 ADRES <7: 0>: Výsledok ADC bity registra Dolných osem bitov výsledku 10-bitovej konverzie
16.3 Požiadavky na akvizíciu A / D
Aby mohol ADC splniť svoju zadanú presnosť, musí sa nechať nabíjaciemu kondenzátoru (CHOLD) úplne nabiť na úroveň napätia vstupného kanála. Model analógového vstupu je znázornený na obrázku 16-4. Impedancia zdroja (RS) a impedancia interného vzorkovacieho spínača (RSS) priamo ovplyvňujú čas potrebný na nabitie kondenzátora CHOLD. Impedancia prepínača vzorkovania (RSS) sa líši podľa napätia zariadenia (VDD), pozri obrázok 16-4. Maximálna odporúčaná impedancia pre analógové zdroje je 10 kOhm. Keď sa zníži impedancia zdroja, môže sa skrátiť čas snímania. Po výbere (alebo zmene) analógového vstupného kanála je pred zahájením konverzie potrebné vykonať A / D akvizíciu. Na výpočet minimálneho času akvizície sa môže použiť rovnica 16-1. Táto rovnica predpokladá, že sa použije chyba 1/2 LSb (1 024 krokov pre ADC). Chyba 1/2 LSb je maximálna chyba povolená pre ADC na splnenie stanoveného rozlíšenia.
ROVINA 16-1: ČASOVÝ PRÍKLAD ZÍSKANIA
Poznámky:
1: Referenčné napätie (VREF) nemá na rovnicu žiadny vplyv, pretože sa ruší.
2: Kapacitný kondenzátor (CHOLD) sa po každej premene nevybíja.
3: Maximálna odporúčaná impedancia pre analógové zdroje je 10 kOhm. Toto je potrebné na splnenie špecifikácie presakovania kolíkov.
OBRÁZOK 16-4: ANALOGOVÝ VSTUPNÝ MODEL
OBRÁZOK 16-5: FUNKCIA PRENOSU ADC
MODUL DIGITÁLNEHO NA ANALOGOVÝ PREVODNÍK (DAC)
Digitálny analógový prevodník dodáva referenčnú premennú hodnotu napätia, pomernú so vstupným zdrojom, s 32 voliteľnými úrovňami výstupu. Na vstup DAC je možné pripojiť:
• Externé kolíky VREF
• Napájacie napätie VDD
• FVR (Fixed Voltage Reference)
Výstup DAC je možné nakonfigurovať tak, aby napájal referenčné napätie na:
• Pozitívny vstup komparátora
• Vstupný kanál ADC
• Pin DACOUT
Digitálno-analógový prevodník (DAC) je možné povoliť nastavením bitu DACEN registra DACCON0.
17.1 Výber výstupného napätia
DAC má 32 rozsahov úrovní napätia. 32 úrovní je nastavených pomocou bitov DACR <4: 0> registra DACCON1. Výstupné napätie DAC je určené nasledujúcimi rovnicami:
ROVNICE 17-1: VÝSTUPNÉ NAPÄTIE DAC
17.2 Pomerná výstupná úroveň
Výstupná hodnota DAC sa odvodzuje pomocou rezistorového rebríka, pričom každý jeho koniec je viazaný na kladný a záporný zdroj referenčného napätia. Ak napätie niektorého zo vstupných zdrojov kolíše, bude mať podobné kolísanie za následok výstupnú hodnotu DAC. Hodnotu jednotlivých rezistorov v rebríku nájdete v kapitole 30.0 „Elektrické špecifikácie“.
17.3 Referenčný výstup napätia DAC
DAC je možné priviesť na výstup kolíka DACOUT nastavením bitu DACOE registra DACCON0 na hodnotu „1“. Voľba referenčného napätia DAC pre výstup na kolíku DACOUT automaticky prepíše funkcie digitálneho výstupného bufferu a funkcie detektora prahu digitálneho vstupu tohto kolíka. Čítanie kolíka DACOUT, ak je nakonfigurovaný pre výstup referenčného napätia DAC, vždy vráti hodnotu „0“. Kvôli obmedzenej schopnosti prúdového pohonu musí byť na externom referenčnom výstupe napätia DAC pre externé pripojenie k DACOUT použitá vyrovnávacia pamäť. Obrázok 17-2 zobrazuje príklad techniky ukladania do vyrovnávacej pamäte.
OBRÁZOK 17-1: SCHÉMA BLOKU PREVÁDZAČA DIGITÁLNEHO NA ANALÓGU
OBRÁZOK 17-2: REFERENČNÝ NAPÄTOVÝ VÝSTUPNÝ Bufrovací príklad
17.4 Stav nízkeho napájacieho napätia
Aby modul DAC spotreboval najmenšie množstvo energie, musí byť odpojený jeden z dvoch zdrojov vstupného referenčného napätia do rebríka odporu. Môže byť deaktivovaný zdroj kladného napätia (VSRC +) alebo zdroj záporného napätia (VSRC-). Zdroj záporného napätia je deaktivovaný nastavením bitu DACLPS v registri DACCON0. Vymazaním bitu DACLPS v registri DACCON0 sa deaktivuje kladný zdroj napätia.
17.4.1 VÝSTUP ZATVORENÝ NA POZITÍVNY ZDROJ NAPÄTIA
Výstupné napätie DAC je možné nastaviť na VSRC + s najmenšou spotrebou energie vykonaním nasledujúcich krokov:
• Vymazaním bitu DACEN v registri DACCON0.
• Nastavenie bitu DACLPS v registri DACCON0.
• Konfigurácia bitov DACPSS na správny kladný zdroj.
• Konfigurácia bitov DACR <4: 0> na „11111“ v registri DACCON1.
Toto je tiež metóda použitá na výstup úrovne napätia z FVR na výstupný kolík. Ďalšie informácie nájdete na obrázku 17-2. Príklady upínania výstupu nájdete na obrázku 17-3.
17.4.2 VÝSTUP ZATVORENÝ NA NEGATÍVNY ZDROJ NAPÄTIA
Výstupné napätie DAC je možné nastaviť na VSRC- s najmenšou spotrebou energie vykonaním nasledujúcich krokov:
• Vymazaním bitu DACEN v registri DACCON0.
• Vymazanie bitu DACLPS v registri DACCON0.
• Konfigurácia bitov DACNSS na správny negatívny zdroj.
• Konfigurácia bitov DACR <4: 0> na „00000“ v registri DACCON1.
To umožňuje komparátoru detekovať prechod nulou, pričom nespotrebúva ďalší prúd cez modul DAC. Príklady upínania výstupu nájdete na obrázku 17-3.
OBRÁZOK 17-3: PRÍKLADY SVORKY VÝSTUPNÉHO NAPÄTIA
17.5 Prevádzka počas spánku
Keď sa zariadenie prebudí z režimu spánku prerušením alebo vypršaním časovača Watchdog Timer, nebude to mať vplyv na obsah registra DACCON0. Aby sa minimalizovala spotreba prúdu v režime spánku, mala by byť deaktivovaná referencia napätia.
17.6 Účinky resetu
Resetovanie zariadenia ovplyvňuje nasledovné:
• DAC je deaktivovaný.
• Výstupné napätie DAC je odstránené z kolíka DACOUT.
• Bity výberu rozsahu DACR <4: 0> sú vymazané.
REGISTER 17-1: DACCON0: REGISTER REGULÁCIE REFERENČNÉHO NAPÄTIA 0
bit 7 DACEN: DAC Povoliť bit
1 = DAC je povolený
0 = DAC je vypnutý
bit 6 DACLPS: DAC Low-Power Voltage State Vyberte bit
1 = DAC pozitívny referenčný zdroj vybraný
0 = DAC negatívny referenčný zdroj vybraný
bit 5 DACOE: DAC napäťový výstup Povoliť bit
1 = úroveň napätia DAC je tiež výstupom na kolíku DACOUT
0 = úroveň napätia DAC je odpojená od kolíka DACOUT
bit 4 Neimplementované: Čítané ako „0“
bit 3-2 DACPSS <1: 0>: DAC pozitívny zdroj Vyberte bity
00 = VDD
01 = VREF +
10 = výstup vyrovnávacej pamäte FVR2
11 = Rezervované, nepoužívať
bit 1 Neimplementované: Čítané ako „0“
bit 0 DACNSS: DAC negatívny zdroj Vyberte bit
1 = VREF-
0 = VSS
REGISTER 17-2: DACCON1: REGISTER REGULÁCIE REFERENČNÉHO NAPÄTIA 1
bit 7-5 Neimplementované: Čítané ako „0“
bit 4-0 DACR <4: 0>: Napäťový výstup DAC Vyberte bity
VOUT = ((VSRC +) - (VSRC -)) * (DACR <4: 0> / (2^5)) + VSRC
Poznámka 1: Bity pre výber výstupu sú vždy správne zarovnané, aby sa zabezpečilo, že je možné použiť ľubovoľný počet bitov bez ovplyvnenia rozloženia registra.
