59. Аналоговый компаратор

1.Аналоговый компаратор сравнивает уровни на положительном выводе (AC+) и отрицательном выводе (AC-).

2.При напряжении на положительном выводе большем, чем напряжение на отрицательном выводе, выход аналог. компаратора устан. в состояние 1.

3.Компаратор может формир. свой запрос прерывания. Пользователь может задать формир. запроса на прерывание по нараст./спадающ. фронту или по переключению.

Bit 6 - Выбор источника опорного напряжения

Когда установлен, внутренний источник опорного напряжения заменяет положительный вход аналогового компаратора. Этот бит в микроконтроллерах зарезервирован и при считывании всегда покажет состояние 0.

Bit 5 - Выход аналогового компаратора

Бит связан непосредственно с выходом компаратора.

Bit 7 - Запрет аналогового компаратора

При установленном в состояние 1 бите аналоговый компаратор запрещен. Для выключения аналогового компаратора установку данного бита можно производить в любое время. Отключение аналогового компаратора позволяет снизить потребление в активном режиме. При изменении состояния бита необходимо запрещать прерывание по аналоговому компаратору очисткой бита 3 в регистре ACSR. В противном случае при изменении состояния бита может произойти прерывание.

Bit3-Разрешение прерыван. по компаратору

При установленном бите 3 и установленном бите глобального прерывания регистра SREG активируется прерывание по аналоговому компаратору. При сброшенном бите 3 прерывание запрещено.

Bit 4 - Флаг прерывания по компаратору

Данный бит устанавливается в состояние 1 в случае формир. компарат. прерыв. Подпрограмма обработки прерывания по аналоговому компаратору будет выполняться при установленном бите 3 и установленном бите глобального прерывания в регистре SREG. Бит 4 очищается аппаратно при выполнении соответствующего вектора обработки прерывания

Bit2-Разрешен. входа захвата компаратора

Установл. в сост. 1 бит 2 разрешает срабатывание функции захвата входа таймера/счетчика1 по переключению компаратора. В этом случае выход компаратора подсоединяется к входной цепи логики захвата входа, что обеспечивает использование функций подавления шума и выбора вида срабатывания прерывания по захвату входа таймера/счетчика1.

Устройство

ATmega содержит 10-разр. АЦП последоват. приближения. АЦП связан с 8-канальным аналоговым мультиплексором, 8 входов которого связаны с линиями порта I/О.

Семь дифференциальных аналоговых каналов используют общий инвертирующий вход (ADC1), а все остальные входы АЦП выполняют функцию неинвертирующих входов.

Содержит устр-во выборки-хранения, кот. поддерж. на постоянном уровне напряж. на вх. во время преобразов.

Поддерживает ввод 16 дифференц. напряжений, имеет отдельный вывод питания AVCC.

Принцип действия

АЦП преобразовывает входное аналоговое напряжение в 10-разр. код методом последовательн. приближен.

Канал аналогового ввода и каскад дифференц. усиления выбир. путем записи бит MUX в регистр ADMUX.

В режиме дифференц. ввода предусм. возможность выбора инвертир. и неинвертир. входов к дифференц. усилителю.Если выбир. однополярн. режим аналогового ввода, то каскад усиления пропускается.

При дифференц. режиме аналогового ввода усилитель будет усиливать разность напряжений между выбран. парой вх. на заданный коэфф. усиления. Усиленное т. о. значение поступает на аналоговый вход АЦП.

Работа АЦП разрешается путем установки бита ADEN в ADCSRA. Выбор опорного источника и канала преобразования невозможно выполн. до установки ADEN. Если ADEN = 0, то АЦП не потребляет ток, поэтому при переводе в эконом. режимы сна нужно предварит. отключить АЦП.

АЦП генерирует 10-разрядный результат, который помещается в пару регистров данных АЦП ADCH и ADCL. По умолч. рез-т преобразов. размещается в младших 10-ти разрядах 16-разр. слова (выравнивание справа), но может быть размещен в старших 10-ти разр.

Как только выполнено чтение ADCL, блокируется доступ к регистрам данных со стороны АЦП. Это означает, что если считан ADCL и преобразование завершается перед чтением регистра ADCH, то ни один из регистров не может модифицироваться и результат преобразования теряется. После чтения ADCH доступ к регистрам ADCH и ADCL со стороны АЦП снова разрешается.

АЦП генерирует собственный запрос на прерывание по завершении преобразования. Если между чтением регистров ADCH и ADCL запрещен доступ к данным для АЦП, то прерывание возникнет, даже если результат преобразования будет потерян.