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火狐体育注册:基于ADC技术的MCU系统数据采集方案

文章来源: 火狐体育注册发布时间:2021-09-11 00:34
本文摘要:用于MCU的系统设计人员获益于摩尔定律,即通过更加小PCB、更加低成本取得更好的非常丰富特性功能。嵌入式系统设计人员和MCU厂商关心数据采集系统的三个基本功能:捕捉、计算出来和通信。解读全部功能对设计大有协助,本文将主要注目数据采集系统的捕捉阶段。 捕捉 简单的混合信号MCU必需需要从仿真世界中捕捉某些简单信息,并且需要把倒数时间信号转换成线性的数字形式。模数转换器(ADC)是已完成这项任务最重要的MCU外设,因此ADC的性能往往要求何种MCU限于于何种应用于。

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用于MCU的系统设计人员获益于摩尔定律,即通过更加小PCB、更加低成本取得更好的非常丰富特性功能。嵌入式系统设计人员和MCU厂商关心数据采集系统的三个基本功能:捕捉、计算出来和通信。解读全部功能对设计大有协助,本文将主要注目数据采集系统的捕捉阶段。

  捕捉  简单的混合信号MCU必需需要从仿真世界中捕捉某些简单信息,并且需要把倒数时间信号转换成线性的数字形式。模数转换器(ADC)是已完成这项任务最重要的MCU外设,因此ADC的性能往往要求何种MCU限于于何种应用于。MCU也需要通过各种串行或分段数字I/O模块捕捉来自外部信号源的数字形式的系统信息。  计算出来  信号捕捉后,必须对捕捉数据展开某些处置;有时意味着必须模数转换,但是更加多情况下必需要对捕捉的数据样本展开计算出来。

MCU行业中持续展开的数字化演进,带来系统开发人员更加先进设备的信号处理水平和更高的处理器速度。因此,嵌入式开发人员现在对8位、16位和32位混合信号MCU有更加多的自由选择余地,以便适应环境各种成本/性能目标。开发人员也有更加多片上自由选择(on-chipoptions)可用作已完成系统任务。

此外,MCU的软宏(hard-macro)能自动处置,在外设中构建的功能状态机可已完成少见的处理器任务。  通信  最后,为了掌控过程中的信息互相交换,某种形式的通信是适当的。此功能可以非常非常简单,也可以非常简单。通信甚至可以是模拟输出的电压或电流,一般来说用于数模转换器(DAC)把捕捉和处置的数据切换到仿真形式来构建。

  基于多功能MCU的数据采集系统  MCU数据采集系统的关键是ADC.在电子行业中最少见的ADC类型一般是大幅度迫近型ADC(SARADC)。许多MCU用于SARADC是因为它在速度和性能人组上的灵活性。

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在MCU中,SARADC的精确度可以从8位到16位,陡然速率范围可以从很慢的按须要切换催促到每秒多达100万次切换。但是ADC意味着是原始数据采集系统中的一部分。数据采集系统的其他部分也可减少其灵活性,还包括信号输出模块、参照电压模块、用作ADC的时钟和采样系统以及用作切换后ADC输入数据的数据管理。

  一般来说情况下,模拟信号输出模块分享一个标准化输入输出(I/O)缓冲器结构体,此结构体可配备为数字域或仿真域,或者也可以由两个域共用。多配备性构建方法容许设计人员根据其系统市场需求在多个芯片插槽上区分仿真和数字功能。作为输出多路复用器的一部分,最少见的辅助输入之一是片上的温度传感器;其他的最重要输出还包括内部电压。

  一旦系统的输出地下通道配备已完成,嵌入式设计人员就可以利用程序代码自由选择给定地下通道,并催促ADC切换。设计人员也可以自由选择减免程序代码,而容许ADC地下通道定序器根据预先原作的地下通道输出展开循环,直到检测出有最重要事件。

  数据采集  系统的另一个最重要方面是ADC参照电压(VREF)。参照电压用来设置系统的输出动态范围或量程,能够显著影响整体噪声性能。多路转换器一般来说用作从多种板上和外部参照电压输出中自由选择VREF.常用的参照电压还包括MCU内部分解的缓冲带隙电压的倍频电压、片外分解的准确参照电压以及多种外部电源电压,以上可选参照电压都相容I/O缓冲器结构体和ADC容许。

  如此多的输出地下通道,使人们很更容易想象到,在某些系统中一个或多个插槽的输出动态范围有可能不相容单一VREF电压。为了解决问题这个问题,SiliconLabsPrecision32MCU构建输出级联增益,根据ADC型号有所不同有可能有0.5或1倍的增益,这样通过调整输出信号可更佳的相容自由选择VREF.。


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