Между датчиком и микроконтроллером: новые микросхемы семейства Sensor AFE

19 декабря 2012

В настоящее время многие производители электронных компонентов разрабатывают и выпускают серийно сложные интегрированные системы, предназначенные для сбора и предварительной обработки аналоговых сигналов. В зарубежной литературе для таких микросхем применяется термин Analog Front End или AFE. Микросхемы AFE могут заменять несколько традиционно использовавшихся компонентов, обеспечивая уменьшение размера, стоимости и повышение надежности системы. В данной статье будут рассмотрены новые микросхемы семейства Sensor AFE компании Texas Instruments (TI).

 

Семейство микросхем Sensor AFE компании TI

Конфигурируемые микросхемы семейства Sensor AFE и ПО WEBENCH® Sensor AFE Designer компании Texas Instruments являются частью интегрированной программно-аппаратной платформы, упрощающей разработку систем датчиков. Они позволяют за несколько минут выбрать тип датчика, схемотехнику, сконфигурировать решение и загрузить конфигурацию. Система позволяет оценить сигнальный тракт (включая датчики) либо онлайн, либо на отладочном стенде. В таблице 1 приведен список микросхем, рассмотренных далее.

Таблица 1. Новые микросхемы семейства Sensor AFE компании TI  

Тип AFE Описание
LMP91050 Конфигурируемые AFE для приложений с NDIR-датчиками  
LMP91200 Конфигурируемые AFE экономичных приложений на базе химических датчиков  
LMP91002 Конфигурируемые AFE для экономичных датчиков H2S и CO  
LMP91000 Экономичные AFE для химических датчиков и датчиков газов  
LMP90xxx   Семейство многоканальных 16- и 24-битных AFE для датчиков  

 

В таблице 2 приведено сравнение разработки устройства на микросхеме Sensor AFE и на дискретных компонентах.

Таблица 2. Сравнение реализации Dual RTD-приложения: микросхема Sensor AFE против дискретных компонентов   

Параметр Sensor AFE LMP90100 Дискретные компоненты
АЦП   LMP90100   ADC102S021  
ОУ датчика давления   LMP7716 +
LMP7715  
ОУ RTD   LMP7716 +
LMP7715  
Источник тока RTD   LMP7702  
Разрешение   24 разряда, 7 каналов   10 разрядов, 2 канала  
Интеграция   +   —  
Программная конфигурация   +   —  
Истинная непрерывная фоновая калибровка   +   —  
Упрощение логистики   +   —  
Быстрая разработка и отладка   +   —  

 

Типовые области применения Sensor AFE

Микросхемы семейства Sensor AFE находят применение при сборе сигналов с большого количества типов датчиков. К ним можно отнести: датчики нагрузки, дифференциальные преобразователи давления, датчики силы, датчики на эффекте Холла, датчики уровня, MEMS-датчики, датчики давления нефти, манометры, датчики давления, манометры, весы, датчики мостов Уитсона, химические датчики, датчики детекторов газа, датчики CO (CO2)и H2S, газовые анализаторы, газовые детекторы, газовые мониторы, цифровые термометры, термопары Type k, терморезисторы.

 

LMP90100/LMP90099/LMP90098/LMP90097 —
аналоговый front end для мостовых датчиков температуры и давления

Семейство LMP90xxx состоит из экономичных 24-разрядных сигма-дельта АЦП с 4 дифференциальными/7 несимметричными (LMP90100/LMP90099) или 2 дифференциальными/4 несимметричными (LMP90098/LMP90097) аналоговыми каналами. Данные выдаются через SPI-интерфейс в формате «дополнение до» со скоростью 1,6775…214,65 отсчетов/сек.

Встроенная непрерывная фоновая калибровка напряжения смещения и коэффициента усиления позволяет повысить точность измерений. В отличии от других АЦП, фоновая калибровка в LMP90xxx не оказывает значительного воздействия на входной сигнал.

На рисунке 1 представлена внутренняя архитектура микросхем LMP90xxx, а на рисунке 2 — типовая схема включения.

 

Внутренняя архитектура LMP90xxx

 

Рис. 1. Внутренняя архитектура LMP90xxx

 

 

Типовая схема включения LMP90xxx

 

Рис. 2. Типовая схема включения LMP90xxx

 

Механизм встроенной автоматической калибровки

Для многих приложений с использованием датчиков важным требованием является высокая абсолютная точность и линейность, очень низкий уровень шума, неизменность начального смещения (Uсм) и ошибок коэффициента усиления (КУ) во времени и в заданном температурном диапазоне. Исторически аналоговые блоки сопряжения с датчиками (AFE) создавались на дискретных компонентах, таких как дифференциальные усилители и АЦП. Сейчас AFE можно изготовить в виде монолитной ИС. При этом работа по коррекции ошибок в сигнальном тракте ложится на разработчика ИС, а не на разработчика прикладного решения.

Для достижения малого напряжения смещения и ошибок КУ в LMP90100 используется технология, называемая True Continuous Background Calibration (непрерывная фоновая калибровка).

 

Фоновая калибровка, реализованная в LMP90100

Микросхема LMP90100 предлагает два метода калибровки напряжения смещения и коэффициента усиления:

Первый метод является методом коррекции, в котором LMP90100 непрерывно определяет коэффициент усиления и/или напряжения смещения и применяет его к выходному коду. В этом методе непрерывно отслеживаются изменения КУ и напряжения смещения LMP90100 при изменении условий работы, таких как напряжение питания, температура и время. Однако, использование этого метода оказывает небольшое влияние на скорость действия, которая зависит от количества каналов и скорости выдачи данных для выбранного канала. На рисунках 3 и 4 изображены принципы коррекции напряжения смещения и коэффициента усиления.

 

Схема коррекции напряжения смещения

 

Рис. 3. Схема коррекции напряжения смещения

 

 

Схема коррекции коэффициента усиления

 

Рис. 4. Схема коррекции коэффициента усиления

Второй метод является методом оценки, в котором LMP90100 непрерывно применяет к выходному коду последнее известное калибровочное значение, которое можно получить из двух источников. Первый источник — фабричный коэффициент, записанный в ПЗУ. Второй источник — это результаты вычислений по методу 1. Использование метода 2 не оказывает влияния на производительность.

Микросхема LMP90100 позволяет комбинировать метод 1 и метод 2, как показано на рисунке 5, программированием регистра BGCALCN.

 

Варианты применения методов коррекции КУ и UCM

 

Рис. 5. Варианты применения методов коррекции КУ и UCM

 

Библиотека для микроконтроллера MSP430

Микроконтроллеры MSP430 являются идеальным решением для недорогих, экономичных, прецизионнных датчиков. Для обеспечения интерфейса любого из микроконтроллеров MSP430 к LMP90100 разработана библиотека LMP90100 MSP430 Code Library, обеспечивающая высокий уровень аппаратной абстракции. Библиотека предназначена для работы микроконтроллеров MSP430 с любыми внешними модулями с SPI-интерфейсом, что позволяет разработчикам максимально гибко выбирать наиболее подходящий микроконтроллер MSP430. В комплект поставки библиотеки входят примеры программ, демонстрирующих большинство возможностей LMP90100. Хотя примеры разработаны для микроконтроллера MSP430F5528, но их можно легко перенести на другую аппаратную платформу. На рисунке 6 представлена структурная схема библиотеки LMP90100 MSP430 Code Library.

 

Структурная схема библиотеки LMP90100 MSP430 Code Library

 

Рис. 6. Структурная схема библиотеки LMP90100 MSP430 Code Library

 

Отладочная платформа LMP90100 Design Kit

Для оценки возможностей LMP90100 выпускается набор LMP90100 Design Kit. Он состоит из оценочной платы LMP90100 Sensor AFE Evaluation Board (LMP90100EVB), общей платы Sensor AFE Digital Controller Board (SPIO-4), ПО Sensor AFE и документации. Оценка функциональных возможностей упрощена за счет подключения платы SPIO-4 к ПК через USB-интерфейс и работающее ПО Sensor AFE. Обмен данными между SPIO-4 и LMP90100EVB осуществляется по SPI-инетрфейсу. Возможно автономное использование платы LMP90100EVB. На рисунке 7 приведен внешний вид LMP90100EVB

 

Внешний вид LMP90100EVB и ПО

 

Рис. 7. Внешний вид LMP90100EVB и ПО

Микросхема LMP90100 оцифровывает аналоговый сигнал, а ПО отображает результаты в виде кривых и гистограмм. Кроме того, ПО имеет доступ к регистрам LMP90100 на чтение/запись, что позволяет записывать в них калибровочные данные.

 

LMP91000/002 — аналоговый front end для электрохимических датчиков

LMP91000/LMP91002 — это программируемые AFE для электрохимических датчиков. На них можно реализовать законченный сигнальный тракт от датчика до микроконтроллера. Возможность программирования обеспечивает совместимость с большинством электрохимических датчиков, таких, как трехвыводные датчики токсических газов и двухвыводные датчики гальванических элементов Galvanic cell sensors (LMP91000), или несмещенные электрохимические датчики газа (LMP91002). LMP91000/LMP91002 поддерживают датчики с чувствительностью 0,5…9500 нА/ppm и позволяют эффективно преобразовывать ток в диапазоне 5…750 мкА.

Подстройка смещения (LMP91000) и коэффициента усиления трансимпендансного усилителя (TIA) осуществляется через I2C-интерфейс, используемый также для диагностики датчика. Микросхемы имеют встроенный датчик температуры, выходной сигнал которого (вывод VOUT) можно использовать для дополнительной корректировки сигнала или для наблюдения за температурным режимом.

Микросхемы оптимизированы для экономичных приложений и могут работать при напряжении источника питания 2,7…5,25 В (LMP91000) или 2,7…3,6 В (LMP91002), при потребляемом токе меньше 10 мкА. Дальнейшее уменьшение потребляемой мощности возможно при отключении TIA-усилителя и закорачивании образцового и рабочего электрода внутренним ключом. В таблице 3 приведены типовые характеристики LMP91000/LMP91002 при TA = 25°C.

Таблица 3. Типовые характеристики LMP91000/LMP91002 при TA = 25°C   

Параметр LMP91000 LMP91002
Напряжение питания, В   2,7…5,25   2,7…3,6  
Потребляемый ток, мкА   <10  
Ток ячейки, мкА   >10  
Ток смещения опорного электрода (85°C), пА (max)   900  
Output drive current перевести. ХС, мкА   750  
Полнофункциональная схема для   Химических датчиков   Несмещенных датчиков газа  
Программирование напряжения смещения   +   —  
Программируемый Кусил TIA, кОм   2,75…350  
Источник втекающего и вытекающего тока   +   —  
Цифровой интерфейс   I2C-совместимый  
Рабочая температура, °C   -40…85   -40…85  
Тип корпуса   14 pin LLP  
Основные области применения   Химическая идентификация   Газовые детекторы  
Электрометры  
Электрохимические глюкометры  

На рисунке 8 изображена внутренняя архитектура и типовая схема применения LMP91000.

 

Внутренняя архитектура и типовая схема включения LMP91000

 

Рис. 8. Внутренняя архитектура и типовая схема включения LMP91000

 

Библиотека для микроконтроллера MSP430

Микросхема LMP91000 программируемого AFE применяется в экономичных химических датчиках и оптимальна для использования совместно с MSP430-микроконтроллерами. LMP91000 разработана для трехвыводных газовых датчиков и двухвыводных датчиков гальванических элементов. Она имеет I2C-порт (slave), через который может подключаться к MSP430. LMP91000 генерирует выходное напряжение, пропорциональное току через ячейку, и идеальна для обнаружения изменений концентрации газа, основанного на изменении тока через рабочий электрод. Библиотека LMP91000 MSP430 Code Library позволяет абстрагироваться от аппаратных особенностей и начать быструю разработку конечных приложений на базе LMP91000.

На рисунке 9 изображена структурная схема библиотеки LMP91000 MSP430 Code Library.

 

Структурная схема библиотеки LMP91000 MSP430 Code Library

 

Рис. 9. Структурная схема библиотеки LMP91000 MSP430 Code Library

 

Комплект разработчика

Оценочная плата для LMP91000 (LMP91000SDEVAL) может использоваться как отдельно, так и в составе оценочной платформы SensorAFE eval platform. Она позволяет конфигурировать LMP91000 через I2C-интерфейс и проверять совместимость с реальными газовыми датчиками (3-выводными токовыми и 2-выводными гальваническими ячейками). На рисунке 10 приведен внешний вид LMP91000SDEVAL.

 

Внешний вид LMP91000SDEVAL

 

Рис. 10. Внешний вид LMP91000SDEVAL

 

LMP91050 — аналоговый front end для NDIR-датчиков газа

Микросхема LMP91050 — это программируемый интегрированный AFE для термопар, часто используемых в NDIR-приложениях. Она позволяет создать законченный сигнальный тракт между датчиком (термопарой) и микроконтроллером.

LMP91050 содержит усилитель с программируемым коэффициентом усиления (PGA), схему компенсации смещения в «темной фазе» и регулируемый (1,15…2,59 В) ИОН, расширяющий выходной динамический диапазон. Коэффициент усиления PGA можно устанавливать в диапазонах 167…1335 и 1002…7986, что позволяяет пользователю правильно учесть различную чувствительность термопар. PGA имеет малые показатели дрейфов КУ (100 ppm/°C), напряжения смещения (1,2 мВ/°C при КУ = 1002), фазовой задержки (500 нсек) и низкий уровень шума (0,1 мкВ RMS 0,1…10 Гц).

Для подавления внеполосных шумов в LMP91050 реализована фильтрация сигнала (ФВЧ, ФНЧ или ПФ) через выводы A0 и A1.

Программирование LMP91050 осуществляется через SPI-интерфейс. Микросхемы выпускаются в 10-контактном корпусе MSOP и имеют рабочую температуру -40…105°C.

На рисунках 11 и 12 изображена внутренняя архитектура и типовая схема включения LMP91050.

 

Внутренняя архитектура LMP91050

 

Рис. 11. Внутренняя архитектура LMP91050

 

 

Типовая схема включения LMP91050

 

Рис. 12. Типовая схема включения LMP91050

 

Библиотека для микроконтроллера MSP430

Микросхема LMP91050 программируемого интегрированного AFE для датчиков на основе термоэлемента обычно используется в NDIR-приложениях. Библиотека LMP91050 MSP430 Code Library обеспечивает соединения любого MSP430-микроконтроллера с LMP91050 и поддерживает модули с SPI-интерфейсами. Это предоставляет разработчику максимальную гибкость при выборе для своего приложения наиболее подходящего микроконтроллера MSP430. Примеры программ разработаны для платы MSP430F5528 breakout board, но легко могут быть адаптированы для других платформ. На рисунке 13 изображена структурная схема библиотеки LMP91050 MSP430 Code Library.

 

Структурная схема библиотеки LMP91050 MSP430 Code Library

 

Рис. 13. Структурная схема библиотеки LMP91050 MSP430 Code Library

 

Набор разработчика LMP91050 Design Kit

LMP91050 Design Kit (содержит оценочную плату LMP91050 Evaluation Board LMP91050SDEVAL, плату управления SPIO-4 Digital Controller Board и ПО Sensor AFE), разработан для удобства изучения и разработки устройств на базе LMP91050. Сбор и обработка данных упрощена за счет подключения SPIO-4 Digital Controller Board к ПК через USB-интерфейс с использованием ПО Sensor AFE. Плата сбора данных SPIO-4 генерирует SPI-сигналы для сбора данных и управления LMP91050. Возможно использование LMP91050 без платы SPIO-4 или ПО. Полученные от LMP91050 и оцифрованные данные передаются в ПК и отображаются в виде временного ряда или гистограммы. ПО позволяет осуществлять доступ к регистрам LMP91050 для конфигурирования значений по умолчанию для напряжения смещения и коэффициента усиления. На рисунке 14 приведен внешний вид LMP91050SDEVAL.

 

Внешний вид LMP91050SDEVAL

 

Рис. 14. Внешний вид LMP91050SDEVAL

 

LMP91200 — аналоговый фронт-энд для датчиков кислотности

Микросхема LMP91200 — это конфигурируемый AFE для экономичных двухэлектродных датчиков кислотности, работающих на разности потенциалов. Работает при напряжении питания 1,8…5,5 В, имеет чрезвычайно малый входной ток смещения, оптимизирована для датчиков pH. На выводе VOCM устанавливается начальное смещение, которое может программироваться в зависимости от диапазона измерения pH. Для защиты кабеля с высоким паразитным импедансом предназначены два защитных вывода. В LMP91200 интегрирована поддержка для температурных датчиков Pt1000, Pt100 или подобных им. Управление всеми функциями микросхемы осуществляется через SPI-интерфейс. Встроенные функции тестирования предназначены для проверки правильности подключения и функционирования датчиков. В зависимости от конфигурации потребляемый ток может достигать 50 мкА при измерении pH. Микросхема выпускается в 16-контактном корпусе TSSOP и работоспособна в диапазоне температур -40…125°C.

На рисунке 15 изображена внутренняя архитектура и типовая схема применения LMP91200.

 

Внутренняя архитектура и типовая схема включения LMP91200

 

Рис. 15. Внутренняя архитектура и типовая схема включения LMP91200

 

 

Библиотека для микроконтроллера MSP430

Поставляемое ПО содержит библиотеку функций LMP91200 MSP430 Code Library, позволяющую быстро сконфигурировать AFE. Она является отправной точкой для инженеров, желающих разрабатывать устройства на базе микроконтроллеров MSP430 и AFE LMP91200. На рисунке 16 изображена структурная схема библиотеки LMP91200 MSP430 Code Library.

 

Структурная схема библиотеки LMP91200 MSP430 Code Library

 

Рис. 16. Структурная схема библиотеки LMP91200 MSP430 Code Library

 

Отладочная плата LMP91200EVAL

Плата LMP91200 evalboard (LMP91200EVAL) может использоваться либо автономно, либо как часть платформы SensorAFE eval platform. Она позволяет конфигурировать LMP91200 через SPI-интерфейс и тестировать ее с реальными PH-датчиками. Кроме того, к плате можно подключить внешний датчик температуры, например, Pt100 или Pt1000. На рисунке 17 приведен внешний вид LMP91200EVAL.

 

Внешний вид LMP91200EVAL

 

Рис. 17. Внешний вид LMP91200EVAL

 

Специализированные АЦП для интеллектуальных счетчиков электроэнергии, мониторинга электросетей и защитной автоматики ADS130E0x/ADS131E0x

Микросхемы ADS130E08/ADS131E0x представляют семейство экономичных, многоканальных, 24-разрядных (16-разрядных для ADS131E0x), сигма-дельта АЦП непрерывного преобразования со встроенным PGA, внутренним ИОН и интерфейсом для внешнего кварцевого резонатора.

Микросхемы оборудованы всем необходимым для измерений (ADS130E08) или мониторинга мощности, управления и защиты (ADS131E0x) в промышленных приложениях. Высокий уровень интеграции и высокая производительность ADS130E08 позволяют создавать масштабируемые промышленные системы управления мощностью при значительном уменьшении размера, потребляемой мощности и общей стоимости систем.

Микросхемы в каждом канале имеют гибкий мультиплексор, который может независимо подключаться к внутреннему ИОН, датчику температуры и детектору сбоев. Входы ADS131E0x для измерения напряжения можно независимо и непосредственно подключать к резистивному делителю или обмотке трансформатора. Для измерения тока выводы можно подключать к трансформатору тока или катушке Роговского. Коэффициент усиления PGA выбирается из ряда 1, 2 и 8 (ADS130E08) ил 1, 2, 4, 8 и 12 (ADS131E0x). ADS130E08 обменивается данными по SPI со скоростью 8 kSPS, а ADS131E0x — до 64 kSPS. Детектор неисправности можно реализовать внутренними средствами с использованием управляемого ЦАП детектора уровней. Микросхема имеет четыре GPIO. Систему из нескольких микросхем можно синхронизировать по выводу START.

Напряжение внутреннего ИОН можно выбирать в диапазоне 2,4…4 В. Напряжение питания: аналоговой части +3…+5 В и ±2,5 В, цифровой части +1,8…+3,6 В, при потребляемой мощности 750 мкВт/канал.

Микросхемы выпускаются в корпусе TQFP-64 и работают в промышленном температурном диапазоне -40…105°C.

ADS131E0x находят применение в промышленных устройствах мониторинга электроэнергии, в частности, в трехфазных счетчиках электроэнергии.

На рисунке 18 изображена внутренняя архитектура ADS13xE0x, а на рисунке 19 — типовая схема применения в трехфазных сетях совместно с изолированными усилителями AMC1100 и AMC1200, для измерения тока с помощью шунтов.

 

Внутренняя архитектура ADS13xE0x

 

Рис. 18. Внутренняя архитектура ADS13xE0x

 

 

Типовая схема применения ADS13xE0x с AMC1100 и AMC1200

 

Рис. 19. Типовая схема применения ADS13xE0x с AMC1100 и AMC1200

 

Изолированные усилители AMC1100/1200

Микросхемы AMC1100/AMC1200 — это прецизионные изолированные усилители с изоляцией, реализованной в виде барьера из SiO2 и обеспечивающей гальваническую развязку до 4250 (4000 для AMC1200B) VPEAK, согласно UL1577 и IEC60747-5-2. При использовании с изолированным источником питания микросхемы могут обеспечить изоляцию тока в незаземленной цепи от незащищенных заземленных сигнальных цепей.

Вход AMC1100 оптимизирован для непосредственного подключения к шунту или другому низковольтному источнику сигнала. Высокая производительность позволяет производить высокоточные измерения в приложения для измерения электроэнергии. Выходной сигнал автоматически приводится к диапазону трех- или пятивольтового источника питания.

AMC1100/AMC1200 работают в температурном диапазоне -40…105°C и выпускаются в 8-контактном SMD-корпусе.

Блок-схема AMC1100/AMC1200 представлена на рисунке 20.

 

Блок-схема AMC1100/AMC1200

 

Рис. 20. Блок-схема AMC1100/AMC1200

 

Отладочная плата ADS131E08EVM

Набор ADS131E08EVM-PDK предназначен для оценки микросхем ADS131E08. Интерфейс SPI позволяет подключать плату ADS131E08EVM к управляющей плате MMB0, обменивающейся данными с ПК. Набор спроектирован для изучения и разработки систем на базе ADS131E08. Базовая плата MMB0 позволяет ADS131E08EVM обмениваться данными с ПК через USB-интерфейс.

Аппаратная часть позволяет конфигурировать плату для работы с однополярным и двухполярным источником сигнала, конфигурировать использование внутреннего или внешнего тактирования, подавать аналоговые сигналы через винтовые клеммники.

Программное обеспечение состоит из инструментов анализа (включая виртуальные осциллографы, построители гистограмм и модули БПФ) и обеспечивает с помощью удобного графического интерфейса доступ ко всем внутренним регистрам ADS131E08. Для упрощения работы с оценочными модулями Sensor AFE служит кросс-плата SPIO-4. На рисунке 21 приведен внешний вид ADS131E08EVM.

 

Внешний вид ADS131E08EVM

 

Рис. 21. Внешний вид ADS131E08EVM

 

Прецизионный модуль контроллера сигнального тракта SPIO-4

Модуль SPIO-4 является одной из плат цифрового управления/сбора данных линейки National Semiconductor, которые используются в большом количестве ознакомительных систем. Модуль предназначен для быстрой оценки в лабораторных условиях функциональных возможностей подключаемых к нему дочерних плат. Поддерживается два типа ПО: the WaveVision-5 и Sensor AFE. В комплект поставки входит текущая версия WaveVision-5.

Помимо модуля SPIO-4 и ПО WaveVision-5 или Sensor AFE, в комплект поставки оценочного набора, как правило, входит дочерняя плата DUT board. Для каждой платы DUT board имеется собственное дополнительное ПО. Для WaveVision-5 GUI это ПО представляет собой специфические модули, которые добавляют поддержку функций изучаемой дочерней платы. В случае микросхем семейства Sensor AFE оценочная плата поставляется вместе с уникальной для нее версией ПО Sensor AFE.

Плата SPIO-4 управляется микроконтроллером SAM3U с 32-разрядным ядром ARM Cortex-M3 компании Atmel. МК обеспечивает обмен данными с ПК по USB-интерфейсу. К плате SPIO-4 дочерние модули подключаются через разъем J6, GPSI-16/32, который обеспечивает подачу питания и обмен данными, а также интерфейсы I2C, SPI и параллельный интерфейс. Один из интерфейсов I2C предназначен для идентификации дочернего модуля и управления им, в то время как второй интерфейс может использоваться для обмена данными. Интерфейс SPI может предоставляться как периферийным модулем процессора, так и FPGA Xilinx Spartan XC6SLX16. С помощью FPGA можно реализовать и другие, отличные от SPI, интерфейсы: I2C или параллельный. Внешнее ОЗУ 8Мx16 подключено как к процессору, так и к FPGA и может использоваться при недостатке их внутренней памяти.

Питание осуществляется по USB-кабелю или от внешнего адаптера. Для питания расположенных на плате устройств служит импульсный стабилизатор на 3,3 В. Для обеспечения напряжения +5 В на разъеме GPSI-32 служит дополнительный повышающий преобразователь.

 

Автоматическое обнаружение подключенного модуля
и конфигурирование

Система SPIO-4 поддерживает автоматическое обнаружение присоединенного модуля и конфигурирование под него. Каждая дочерняя плата имеет свой файл конфигурации FPGA или модуль прошивки микроконтроллера. Конфигурирование встроенной FPGA или микроконтроллера происходит с помощью ПК «на лету» при подаче напряжения питания на SPIO-4. Обычно процесс конфигурации не требует вмешательства пользователя.

На рисунке 22 приведен внешний вид SPIO-4.

 

Внешний вид SPIO-4

 

Рис. 22. Внешний вид SPIO-4

 

В комплект поставки SPIO-4 kit входят сама плата SPIO-4; USB-кабель, руководство пользователя и ПО WaveVision-5 GUI.

 

Заключение

Рассмотренные в статье новейшие микросхемы для сбора и предварительной обработки аналоговых сигналов являются высокоинтегрированными устройствами, позволяющими значительно сократить как стоимость разработки, так и общую стоимость изготовления модулей сопряжения с аналоговыми датчиками различных типов. Наличие оценочных наборов и специализированных высокоуровневых библиотек значительно сокращает выбор необходимого решения и разработки готовых устройств. Интеграция компаний TI и NSC позволила на базе отработанных аналоговых технологий от NSC и проверенных методов цифровой обработки сигналов от TI создать семейство микросхем с превосходными эксплуатационными характеристиками для сопряжения цифровых устройств с аналоговыми датчиками.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: analog.vesti@compel.ru

 

 

•••

Наши информационные каналы

О компании Texas Instruments

В середине 2001 г. компании Texas Instruments и КОМПЭЛ заключили официальное дистрибьюторское соглашение, которое явилось результатом длительной и успешной работы КОМПЭЛ в качестве официального дистрибьютора фирмы Burr-Brown. (Как известно, Burr-Brown вошла в состав TI так же, как и компании Unitrode, Power Trend и Klixon). С этого времени компания КОМПЭЛ получила доступ к поставке всей номенклатуры производимых компанией TI компонентов, технологий и отладочных средств, а также ...читать далее