Freescale Coldfire i Kinetis od środka

Tab. 9. Zestawienie podstawowych zalet peryferiów analogowych

Peryferium Kluczowe cechy Korzyści dla użytkownika
16-bitowy przetwornik A/C
  • Przetwornik z sukcesywną aproksymacją,
  • Uśrednianie,
  • Metoda samotestowania,
  • Praca naprzemienna (interleaving)
  • Znacznie szybszy i oszczędniejszy energetycznie niż przetworniki sigma-delta (SD). Przy włączonym uśrednianiu rozdzielczość porównywalna z SD.
  • Wejścia różnicowe,
  • Kalibracja offsetu i wzmocnienia
  • Poprawione: eliminacja zakłóceń, zakres dynamiki i dokładność pomiaru.
12-bitowy przetwornik C/A
  • Praca w trybach low-power
  • Przedłużona żywotność baterii
  • Kolejka FIFO ze znakiem wodnym (Watermark FIFO)
  • Nie ma konieczności angażowania CPU do generowania przebiegów – poprawiona wydajność systemu
Szybki komparator
  • Wewnętrzny przetwornik C/A
  • Wbudowane konfigurowalne źródło napięcia odniesienia
  • Analogowy multiplekser
  • Możliwość monitorowania wielu źródeł sygnału

 

Przetwornik cyfrowo-analogowy

12-bitowy przetwornik C/A (DAC) wystawia na wyjście napięcie po podaniu na wejście wartości cyfrowej. Jego podstawowe cechy to:

  • wyjście wyprowadzane na zewnętrzny pin lub do innych peryferiów procesora,
  • możliwość pracy w trybach zatrzymania mikrokontrolera (Stop),
  • kilka trybów pracy: swing, jednorazowy odczyt (one-time scan) oraz tryb normalny (normal),
  • wiele źródeł żądania przerwania sprzętowego: najwyższa lub najniższa pozycja (top/bottom positions), albo znak wodny (watermark).

 

Rys. 22. Schemat blokowy przetwornika C/A

Rys. 22. Schemat blokowy przetwornika C/A

 

Komparator analogowy

Wbudowany analogowy komparator (High-Speed Comparator, HSCMP) umożliwia wystawienie szybkiego przerwania podczas obserwacji sygnału wewnętrznego lub zewnętrznego. Podstawowe cechy tego modułu to:

  • możliwość pracy w całym zakresie napięć zasilania,
  • programowalna kontrola histerezy,
  • wewnętrzny 6-bitowy przetwornik C/A,
  • wewnętrzny multiplekser sygnałów wejściowych, dający większą elastyczność.

 

Rys. 23. Schemat blokowy wbudowanego komparatora (HSCMP)

Rys. 23. Schemat blokowy wbudowanego komparatora (HSCMP)

 

Źródło napięcia odniesienia

Źródło napięcia odniesienia (Voltage Reference, VREF) ma za zadanie dostarczać na wyjście napięcie o dokładnej wartości, ustawiane za pomocą 8-bitowego rejestru z krokiem 0,5 mV. Podstawowe cechy tego źródła:

  • peryferia mogące używać VREF to: ADC, DAC oraz HSCMP,
  • zewnętrzne układy mają dostęp do VREF poprzez nóżkę voltage reference output (VREFO),
  • możliwość pracy w trybie wysokiej mocy (dla zastosowań zewnętrznych),
  • dobra stabilność temperaturowa – wahania poniżej 33 ppm/°C w zakresie 0° – 50°C.

 

Rys. 24. Krzywa zależności napięcia odniesienia [V] od temperatury [°C]

Rys. 24. Krzywa zależności napięcia odniesienia [V] od temperatury [°C]

 

Programowalny blok opóźniający

Programowalny blok opóźniający (Programmable Delay Block, PDB) pozwala na synchronizację taktowania między wieloma wewnętrznymi lub zewnętrznymi peryferiami. Przykładowe zastosowania tego modułu, to:

  • przy sterowaniu silnikami BLDS, aby zmierzyć wsteczną siłę elektromotoryczną (CEMF) za pomocą HSCMP, blok PDB synchronizuje go kilka mikrosekund po zboczu narastającym PWM z FlexTimera i tworzy w ten sposób okno analizy próbki (sample window mode),
  • przy sterowaniu silnikami, PDB mierzy napięcia i prądy, aby synchronizować PWM FlexTimera i przetwornik A/C,
  • w zastosowaniach pomiarowych, PDB mierzy zarówno prąd, jak i napięcie za pomocą ADC, zsynchronizowanego z jednym z timerów,
  • w zastosowaniach medycznych, PDB stanowi sprzętowy wyzwalacz dla przetwornika A/C, a przy tym daje wskaźnikowi bufora DAC wyprzedzenie na ustalenie stanu sygnału.

 

Rys. 25. Schemat blokowy programowalnego bloku opóźniającego (PDB)

Rys. 25. Schemat blokowy programowalnego bloku opóźniającego (PDB)

 

O autorze