analog devices / ADUC824

лем микроконвертеров, продвигаемых фирмой Analog Devices на мировой рынок. Для тех, кто еще не знаком с идеологией микроконвертера, вкратце

скажем, что это такое.

По мере развития микроконтроллеров, фирмы произво дители все чаще и чаще стали включать в состав их пери ферийных устройств аналого цифровые преобразователи. Вначале их разрядность была 8 бит, затем появились 10 , 12 и даже 14 битные АЦП. Однако они были как бы при датком к контроллеру. Разработчики микросхемы в первую очередь “вылизывали” сам контроллер, а АЦП получался таким, каким получался. В итоге очень часто в процессе работы контроллера его внутренние сигналы оказывали такое воздействие на АЦП, что реальный динамический диапазон последнего оказывался на 1–2, а то и на 3 бита хуже заявленного, что проявлялось в “дрожании” младших разрядов при неизменном входном сигнале и опорном на пряжении.

Analog Devices пошла по иному пути. За основу микро схемы был взят добротный 12 разрядный АЦП, и в каче стве интерфейса к нему был добавлен контроллер се мейства х52. При этом от контроллера не требовалось никаких уникальных характеристик (лишь бы корректно работал), а вся оптимизация микросхемы была направлена на то, чтобы контроллер не портил исходные характеристики АЦП. В итоге Analog Devices получила “честный” 12 разрядный АЦП (речь идет о первом члене семейства, ADuC812) с микроконтроллером в качестве интерфейса. Для того, чтобы подчеркнуть его коренное отличие от выпущенных доселе микроконтроллеров со встроенными АЦП, разработчики назвали его микроконвертером.

Убедившись в востребованности полученного изделия, Analog Devices приступила к созданию микроконвертера, основанного на многоразрядном сигма дельта АЦП. Так возник ADuC824, содержащий 24 разрядный основной и 16 разрядный вспомогательный АЦП (это помимо ЦАПа, источников опорного напряжения, усилителей с переключаемым коэффициентом усиления, сторожевого таймера, часов и календаря реального времени, флэш памяти и ряда других приятных для разработчика осо бенностей, перечисление которых выходит за рамки настоящей статьи). На момент подготовки публикации 824 й кристалл еще не был официально объявлен, и вы при благоприятном стечении обстоятельств могли бы получить лишь его бета версию, содержащую некоторое количество ошибок. Именно такой кристалл и оказался в нашем распоряжении.

Первая проблема, возникшая на пути его использова ния, состояла в том, что его крайне сложно макетировать без соответствующей печатной платы (кристалл выпускается в 52 выводном PQFP, выводы короткие, расстояние между ними менее 1 мм). Кстати, обращаем внимание читателей на то, что шаг между выводами мик росхемы выполнен не по дюймовой, а по миллиметровой сетке. Последнее отражено в datasheet’е, но, как оказалось, разработчики иногда не учитывают это. Далее,

2

пайка таких корпусов без соответствующего оборудова ния довольно затруднительна. Конечно, в нашем отече стве долго еще будут находиться умельцы, которым по силам запаять на плату подобный корпус при помощи обычного паяльника, но вряд ли стоит пропагандировать подобную практику – можно перегреть микросхему, или, наоборот, плохо пропаять контакты.

Авторы настоящих строк пока не располагают паяльным оборудованием требуемого уровня. Поэтому мы вынуж дены были обратиться к тем, кто его имеет – в фирму Argus Limited, дистрибьютора американской фирмы Pace, одного из мировых лидеров в производстве оборудования для монтажа и демонтажа электронных компонентов. Дмитрий Колесов (спасибо ему за это) любезно согласился помочь запаять микросхему на плату, изба вив нас от лишней головной боли и еще раз наглядно про демонстрировав, как удобно работать с хорошей паяльной станцией. Десять минут – и микросхема была смонтиро вана с нужным качеством на нужном месте.

Как следует из описания, микроконвертер может быть запрограммирован по каналу RS 232, без использования какого либо специального программатора. Программа download.exe, программирующая микроконвертер ADuC812, была доступна на сайте Analog Devices еще с 1999 г., однако из описания на нее не следовало, в состоянии ли она программировать ADuC824. Опасение вызывало то, что последний рекомендуется использовать

с32 килогерцовым кварцевым резонатором (внутри чипа происходит умножение частоты на величину, определяемую содержимым регистра PLLCON, и в зависимости от занесенного в него числа контроллер может работать на частоте 12,6; 6,3; 3,15; 1,57 МГц и т.д. вплоть до 99 кГц). При старте тактовая частота 824 го равна 1,57 МГц. Программа download.exe требовала при запуске указывать в качестве параметров не только файл

сзаносимой программой в Intel HEX формате, но и номер порта (COM1 или 2), и частоту кварцевого резонатора. Возникал вопрос – какую частоту указывать – 32 кГц, 1,57 МГц или вообще этот параметр опустить (последнее рекомендуется в том случае, когда частота кварца равна 11059 кГц). Как ни удивительно, корректным оказался именно последний вариант – если в вашем устройстве ADuC824 работает с кварцем 32 кГц, download.exe нужно запускать без параметра f. Видимо, последовательный канал ADuC824 настраивается таким образом, что при тактовой частоте 1,57 МГц он ведет обмен на скорости 9600 бод (это скорость обмена ADuC812 на частоте 11,059 МГц).

Обмен по RS 232 осуществляется при помощи сигналов

суровнями, отличными от ТТЛ. В описании нигде явно не указывалось, что для программирования ADuC824 нужно снабдить преобразователями уровня типа ADM 232, MAX 202 и им подобными. Однако это действительно необхо димо. Схема соединения ADuC824 и ADM 232 приведена на рис. 1.

Режим программирования по последовательному каналу запускается в том случае, когда при включении питания выход PSEN (вывод 41) соединен с общим проводом через резистор 1 кОм. Требуемое замыкание

узел потребует тщательной проработки: продуманной разводки проводников, хорошей развязки питания, экранировки входных цепей.

;—————————————————————————— ; aduc.asm ;——————————————————————————

;————————————————————————

;обработка прерывания от АЦП

;(так можно делать, только если запрещены

;следующие прерывания – обработчик длинный !)

end ;——————————————————————————

Далее приведен полный текст подпрограмм, ис пользованных для работы с ЖК модулем МТ10Т7. На дисплей выводится содержимое регистров R5R4R3, 6 ше стнадцатиричных цифр.

;—————————————————————————— ; lcd_h.asm ;——————————————————————————

;

MACRO %STROB_WR1

setb WR1

–

clr WR1 ENDMAC

;

MACRO %STROB_ADDR clr A0

setb WR1 clr WR1 setb A0

ENDMAC ;————————————————————————

;подпрограмма вывода