Minikit ADuCM360 – zestaw startowy dla „analogowych” Cortex-M3

Analog Devices jest jednym z producentów mikrokontrolerów wyposażonych w rdzeń ARM Cortex-M3, przy czym jednym z niewielu zorientowanych na produkcję układów o bogatym wyposażeniu w zaawansowane peryferia analogowe, jak na przykład 24-bitowe przetworniki A/C.

Firma Analog Devices wprowadziła do produkcji nowe mikrokontrolery z oferowanej od lat linii mikrokontrolerów „analogowych” – ADuCM36x. Producent określa je mianem „analogowych” ze względu na bogaty zestaw peryferiów analogowych. Najważniejszymi z nich są dwa 24-bitowe przetworniki A/C typu Sigma-Delta, które udostępniają do 6 różnicowych lub 11 asymetrycznych wejść analogowych. Cztery wybrane kanały mogą zostać połączone z obwodami wewnętrznymi mikrokontrolera: czujnikiem temperatury, przetwornikiem C/A, napięciem IOVDD lub AVDD.

Użytkownik ma możliwość regulacji parametrów takich jak wzmocnienie sygnału (od 1 do 128), zakres mierzonego napięcia (od ±6,64 mV do ±1,2 V) oraz rodzaj wykorzystanego filtru. Drugim istotnym zasobem analogowym jest wbudowane programowane źródło prądowe. Może ono wytwarzać prąd o wartościach: 10, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 800 µA i 1 mA. Inne peryferia analogowe to: precyzyjne (±4 ppm/°C) źródło napięcia odniesienia i 12-bitowy przetwornik C/A.

Oprócz bloku zasobów analogowych, układ wyposażony został w szereg funkcjonalnych peryferiów cyfrowych: wewnętrzny oscylator 32 kHz i 16 MHz, kontroler PWM, 16-bitowe liczniki ogólnego przeznaczenia, watchdog, porty If/O, interfejsy komunikacyjne (UART, I2C, SPI), 11-kanałowy moduł DMA. Wbudowana pamięć Flash ma pojemność 128 kB, natomiast pamięć SRAM – 8 kB.

Rys. 1. Schemat blokowy mikrokontrolera ADuCM360

Dostępne są dwie wersje tych układów: ADuCM360 i ADuCM361, różniące się liczbą wbudowanych 24-bitowych przetworników A/C S-D, pozostałe wyposażenie, cechy i parametry są w obydwu układach takie same. Schemat blokowy mikrokontrolera ADuCM360 pokazano na rysunku 1. Jak widać na tym rysunku, producent zrezygnował ze stosowania – popularnych wśród innych producentów mikrokontrolerów z rdzeniami Cortex-M – systemów krosowania sygnałów wewnętrznych z fizycznymi wyprowadzeniami mikrokontrolerów, co zapewnia minimalizację zniekształceń sygnałów analogowych poddawanych obróbce przez CPU.

Analog Devices od lat produkuje mikrokontrolery „analogowe”, z których pierwsza generacja (ADuC8xx) była wyposażana w rdzenie ’52, druga generacja (ADuC7xxx) w rdzenie ARM7TDMI, a prezentowana w artykule trzecia generacja w rdzenie Cortex-M3. W wersji rdzenia zastosowanej w ADuCM36x może on być taktowany sygnałem zegarowym o maksymalnej częstotliwości do 16 MHz, co pozwala uzyskać prędkość wykonywania programu do 20 MIPS.