ADI公司的MicroConverter 系列精密模擬微控制器融合了多種精密模擬功能，例如：高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）、基準(zhǔn)電壓源和溫度傳感器以及符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的微控制器（MCU）和內(nèi)置閃存。其中ADuC7000系列產(chǎn)品具有ARM7? 32 bit精簡指令集計算機（RISC）MCU內(nèi)核，ADuC800系列產(chǎn)品具有符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的8052 MCU內(nèi)核。 本次研討會主要介紹ADI公司精密模擬微控制器，它包括一個ARM7? 32 bit RISC MCU內(nèi)核，我們將討論這一系列產(chǎn)品的功能、特性以及在多種數(shù)據(jù)集系統(tǒng)中應(yīng)用的使用技巧。還將介紹模擬微控制器的開發(fā)工具，包括通過UART和JTAG接口實現(xiàn)非侵入式在線以及使用JTAG端口實現(xiàn)非侵入仿真。

　　這些產(chǎn)品的適用領(lǐng)域包括智能傳感器、過程控制與PLC等工業(yè)領(lǐng)域，以及氣體分析與監(jiān)測、熱成像、金屬探測儀器等在內(nèi)的精密儀器領(lǐng)域。它們可以直接連接傳感器進(jìn)行高測量，同時需要更少的模擬元件。

　　以ARM7代替8051內(nèi)核的ADuC702x系列產(chǎn)品分成8款，它們之間代碼互相兼容。它們都是基于12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣速率為1MHz，提供卓越的直流和交流性能指標(biāo)以及出色的低噪聲性能。內(nèi)置了20ppm的基準(zhǔn)電壓，并提供了一個溫度傳感器，使控制器可以根據(jù)自身溫度進(jìn)行補償。該ADC采用逐次逼近技術(shù)，內(nèi)部的電壓源和DAC決定了其。轉(zhuǎn)換器的啟動方法有多種，推薦使用外部啟動轉(zhuǎn)換引腳觸發(fā)，此時延遲，其次是定時器觸發(fā)，的軟件觸發(fā)或可編程邏輯陣列觸發(fā)，可能會受到中斷響應(yīng)的影響。

　　內(nèi)置的多通道復(fù)用器可以提供多通道以及更多的靈活性。首先可以配置成單端輸入模式，此時以地為參考端。輸入范圍為地到Vref，需要使用抗混疊濾波器。偽差分輸入模式下，一個引腳為其它引腳提供參考，偽差分輸入可用于對噪聲環(huán)境要求不是太高的情況，它可抑制共模噪聲電壓。

　　對于要求測量的應(yīng)用，可使用完全差分模式，特別是信號是以共模電壓為中心的小信號，這種模式有效。另外，器件的偏置和增益系數(shù)可調(diào)，以使外部的誤差趨于零。

　　ARM7采用32位的精簡指令集架構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)復(fù)用32位總線，集成JTAG測試端口，主頻高達(dá)44MHz，單周期32位指令，性能高達(dá)45MIPS。工作在32位ARM模式下非常適合微控制器的SRAM操作，16位THUMB模式下更適合片上FLASH操作，此時具有更大的代碼密度，但是限制對寄存器的訪問?？刂破髯陨硎侨壛魉€結(jié)構(gòu)，如果當(dāng)前指令沒有完成，可以設(shè)置后面的指令執(zhí)行，即馮諾伊曼修正的哈弗架構(gòu)模式，指令和數(shù)據(jù)籍由同一總線送達(dá)，寄存器地址采用線性預(yù)設(shè)，有助于編程的方便性。應(yīng)當(dāng)注意，與SRAM相比，F(xiàn)LASH具有更快的擦寫時間，以及更多的擦寫次數(shù)和數(shù)據(jù)保存時間。

　　ADuC7000系列產(chǎn)品時鐘可以采用內(nèi)置PLL產(chǎn)生和32.768kHz實時時鐘獲得，也可通過外置晶振產(chǎn)生，此時時鐘范圍是50kHz～44MHz。存儲器的數(shù)據(jù)寬度決定了終的MIPS性能，采用預(yù)設(shè)線性地址的寄存器后，尋址變得很容易。部分產(chǎn)品提供與外設(shè)存儲器的接口。

　　數(shù)字外設(shè)

　　PLA由2~8個邏輯單元陣列組成，其中每個單元的輸入可以是任意一個GPIO引腳、時鐘、計數(shù)器溢出或任意的寄存器位。輸出可以作為另外一個PLA的輸入或寄存器位。邏輯單元的配置可以通過軟件進(jìn)行。

　　ADuC7000產(chǎn)品提供了常見的數(shù)字端口，包括GPIO、I2C兼容接口以及改進(jìn)的UART接口，它具有小數(shù)分頻器以及網(wǎng)絡(luò)尋址模式，此外還提供了SPI接口。

　　微 控制器具有四個以上的定時器，一個是倒計數(shù)的16位實時計數(shù)器，一個可以捕獲中斷的32位計數(shù)器，既可以遞增計數(shù)也可以遞減計數(shù)，一個32位的喚醒計時器，以及一個16位的看門狗計時器。

　　控制器中還集成了其它一些外設(shè)，比如電源監(jiān)視器，具有兩個可編程電平，在電源電壓降落到這兩個電平以下時觸發(fā)中斷。另外有上電復(fù)位以及集成了3相PWM功能。

　　ADE71xx/75xx則更適合進(jìn)行電能的監(jiān)測。它提供了2個ADC，4MHz的8025內(nèi)核，另外有一個溫度補償?shù)腁DC，內(nèi)置了50ppm/℃的參考電壓。并且提供108段的LCD驅(qū)動。

　　問答選編

　　問：在強干擾的情況下， ADI的單片機還能工作正常嗎？

　　答：這與系統(tǒng)設(shè)計有很大關(guān)系。ADI的單片機在電機控制等的惡劣環(huán)境都有成功的應(yīng)用。但是，還是需要在這種環(huán) 境下加入標(biāo)準(zhǔn)的抗干擾措施。

　　問：ADuC845內(nèi)部溫度傳感器可以到多少度？如何用它做AD轉(zhuǎn)換溫度補償？

　　答：ADuC845的是+/-2度。你需要測量ADC轉(zhuǎn)換誤差隨溫度的關(guān)系，然后通過當(dāng)時溫度傳感器測得的溫度來 校正。

　　問：ADuC800系列中16位或24位sigma-delta ADC與12 位逐次逼近型ADC的區(qū)別是什么？各自的應(yīng)用？

　　答：sigma-delta ADC的、線性度更高，但是它的速度很低 。它的典型應(yīng)用如溫度、壓力等低頻信號的測量。但 是SAR ADC的速度會較高。

　　問：如果用C語言開發(fā)，代碼量是不是有限制？

　　答：不同型號的產(chǎn)品其Flash大小會不同，大部分ADuC系列產(chǎn)品都是62KB Flash。但是如果您使用版本的開發(fā)軟件，它會有可編譯的代碼量的限制，要突破此限制， 需要購買相關(guān)的完整版開發(fā)軟件。

　　問：ADuC7000系列在KEIL軟件下能仿真嗎？有沒有帶USB 接口的芯片？

　　答：KEIL全面支持ADuC7000系列?；谙到y(tǒng)設(shè)計成本的考慮，ADuC7000現(xiàn)在還沒有帶USB接口的。ADuC內(nèi)部帶有性能非常優(yōu)越的A DC和DAC，這是相對于其他芯片的優(yōu)勢。

　　問：為什么ADuC845AD轉(zhuǎn)換在很長時間后特別是在斷電開機后，數(shù)據(jù)才能達(dá)到穩(wěn)定？

　　答：ADuC845中的ADC是Sigma-Delta型的，所以一般需要大約3~4個采樣周期達(dá)到穩(wěn)定。

　　問：模擬微控制器從哪些方面簡化了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計？

　　答：由 于直接在芯片上集成了多路ADC和DAC，用戶無論是系統(tǒng)成本還是設(shè)計復(fù)雜度上都得到了有效的降低。而IDE環(huán)境中也提供了相應(yīng)的ADC或DAC的配置功能（甚 至仿真功能），可以讓用戶很直觀地進(jìn)行開發(fā)。

　　問：的aduc7128和以前的aduc7026的arm內(nèi)核有什么不同，增加了什么新技術(shù)或新的模塊？

　　答：ADuC702x和ADuC712x均具有業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)ARM7TDMI內(nèi) 核。存儲器處于不同的位置，因此需要不同的連接 程 序腳本和啟動文件。幾個外設(shè)也不同，而且這些外設(shè) 的寄存器定義也會有所不同。

　　問：對線性采集可以用增益校正和偏移校正來完成，那么對 DAC的電壓設(shè)置中出現(xiàn)的誤差如何校正？

　　答：ADuC8xx和ADuC702x沒有DAC偏移寄存器。偏移問 題的2種可能的解決方案如下：

　　1）有效補償

　?、?在外部，將DAC輸出連接到ADC輸入通道上。還可 以使用內(nèi)部連接ADC通道9或10。

　?、?將數(shù)值寫入DAC。

　?、?在DAC輸出上進(jìn)行ADC轉(zhuǎn)換，并與期望值比較。

　　④ 按照要求調(diào)高或降低DAC輸出。

　　2）DAC“校準(zhǔn)”

　　利用ADC和DAC定期執(zhí)行下列操作：

　?、?從DAC輸出滿標(biāo)度，并利用ADC進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

　　② 從DAC輸出零標(biāo)度，并利用ADC進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

　?、?計算斜率，并與理想值比較。