C8051F060/1/2/3/4/5/6/7 |
|
|
|
|
|
|
|||||
12. КОМПАРАТОРЫ |
|
|
|
|
|
|
|||||
МК C8051F06х имеют три встроенных программируемых компаратора напряжения (см. рис.12.1). |
|||||||||||
Время отклика и гистерезис каждого компаратора можно настраивать программно. Выход каждого |
|||||||||||
компаратора, соединенный с выводом корпуса, может быть настроен как выход с открытым стоком или как |
|||||||||||
цифровой двухтактный выход, а входы компаратора, разведенные на внешние выводы, следует настраивать как |
|||||||||||
аналоговые входы (см. раздел 18.1.5). Компаратор можно использовать также в качестве источника сброса (см. |
|||||||||||
раздел 14.5). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выход компаратора можно опросить программным путем, его можно использовать в качестве |
|||||||||||
источника прерывания, источника сброса и/или вывести на внешний вывод порта. Каждый компаратор можно |
|||||||||||
разрешить и запретить (отключить). Если компаратор отключен, на его выходе (если он соединен с портом |
|||||||||||
ввода/ вывода через матрицу) по умолчанию удерживается напряжение низкого уровня, а ток потребления |
|||||||||||
становится менее 1мкА. Подробная информация о настройке выходов компараторов с помощью цифровой |
|||||||||||
матрицы приведена в разделе 18.1.1. На входы компаратора можно подавать сигналы с напряжением от -0.25В |
|||||||||||
до (VDD) + 0.25В, не опасаясь повреждения МК или сбоя в его работе. Электрические параметры компараторов |
|||||||||||
приведены в табл. 12.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Рисунок 12.1. Функциональная схема компаратора |
|
|||||||
|
|
|
CPnEN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CPnOUT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CPTnCN |
|
CPnRIF |
|
|
|
VDD |
|
|
|
Прерывание |
|
|
CPnFIF |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от СРn |
||
|
CPnHYP1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
CPnHYP0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
CPnHYN1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CPnHYN0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CPn |
CPn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Флаг прерывания от |
Флаг прерывания от |
Назначение выводов компараторов |
|
|
|
|
|
|
переднего фронта |
заднего фронта |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
CP0 + |
P2.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CP0 - |
P2.7 |
|
|
|
|
|
|
|
Обработчик |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
CP1 + |
P2.2 |
|
|
|
|
|
|
|
прерываний |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
CP1 - |
P2.3 |
|
CPn + |
+ |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
CP2 + |
P2.4 |
|
|
|
|
D SET |
Q |
D SET |
Q |
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|||
CP2 - |
P2.5 |
|
CPn - |
CLR |
Q |
CLR |
Q |
CPn |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МАТРИЦА |
|
|
|
|
|
|
|
|
(СИНХРОНИЗАТОР) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
GND |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сброса |
|
|
|
|
|
|
|
|
CPTnMD |
CPnRIEN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CPnFIEN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CPnMD1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CPnMD0 |
|
|
|
|
|
|
117 |
|
|
|
|
|
|
Ред. 1.2 |
|
|
|
|
C8051F060/1/2/3/4/5/6/7
Время отклика компаратора можно настроить программно, используя биты CPnMD1-0 регистра CPTnMD (см. рис.12.4). Увеличение времени отклика компаратора позволяет снизить потребляемую им мощность. Временные параметры и данные о потребляемой мощности приведены в таблице 12.1.
Рисунок 12.2. Гистерезис компаратора
VIN+ |
CPn+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
OUT |
||
|
CPn- |
CPn |
|
|
|
|
|
|
|||
VIN- |
_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СХЕМА КОМПАРАТОРА
Положительное напряжение гистерезиса (программируется
битами CPnHYSP)
|
VIN- |
|
|
|
|
|
|
ВХОДЫ |
|
|
|
Отрицательное напряжение |
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
гистерезиса (программируется |
|||
|
VIN+ |
|
|
|
|
|
битами CPnHYSN) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VOH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЫХОД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
VOL |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отрицательный гистерезис |
|
|
|
|
|
Максимальная величина |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отсутствует |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отрицательного гистерезиса |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Положительный гистерезис |
|
|
|
|
|
Максимальная величина |
|
|
|
|
|
||||||
отсутствует |
|
|
|
|
положительного гистерезиса |
|
|
|
|
|
|||||||
Параметры гистерезиса каждого компаратора настраиваются программно при помощи соответствующих регистров управления компараторами (CPTnCN). Пользователь может программировать общую ширину петли гистерезиса (касается входного напряжения), задав по отдельности положительное и отрицательное напряжение этого гистерезиса относительно порогового значения.
Параметры гистерезиса Компаратора программируются битами 3-0 регистра управления компаратора CPTnCN (см. рис.12.3). Величина отрицательного напряжения гистерезиса определяется битами CPnHYN. Как показано на рис.12.2, величина отрицательного гистерезиса может быть 20, 10 или 5 мВ, либо отрицательный гистерезис может отсутствовать вовсе. Аналогично величина положительного напряжения гистерезиса определяется битами CPnHYP.
Ред. 1.2 |
118 |
C8051F060/1/2/3/4/5/6/7
Прерывания от компараторов могут быть сгенерированы по переднему или заднему фронту выходного сигнала. (Обработка прерываний и управление приоритетами прерываний описаны в разделе 13.3). Для разрешения или запрещения прерываний по переднему/заднему фронту используются флаги CPnRIE и CPnFIE в соответствующем регистре выбора режима компаратора CPTnMD (см. рис.12.4). Эти биты позволяют пользователю управлять тем, какой фронт выходного сигнала (положительный, отрицательный или оба) будет вызывать прерывание от компаратора. Однако, прерывание от компаратора должно быть также разрешено в дополнительном регистре разрешения прерываний EIE1. Флаг CPnFIF устанавливается в 1 при возникновении прерывания по заднему фронту выходного сигнала компаратора. Флаг CPnRIF устанавливается в 1 при возникновении прерывания по переднему фронту выходного сигнала компаратора. Эти флаги остаются установленными до тех пор, пока не будут сброшены программно. Состояние выхода компаратора можно получить в любой момент опросом бита CPnOUT. Компаратор включается установкой в 1 соответствующего ему бита CPnEN и отключается сбросом в 0 этого бита. После включения компаратора сигнал на его выходе не сразу принимает корректное значение. Перед использованием компаратора в качестве источника прерывания или сброса необходимо выдержать паузу, длительность которой должна быть не менее времени включения, приведенного в таблице 12.1.
12.1. Входы компаратора
Выводы портов, выбранные в качестве входов компаратора, должны быть настроены в регистре конфигурации входов Порта 2 как аналоговые входы (подробная информация о настройке портов приведена в разделе 18.1.3). Входы компараторов разводятся на выводы порта 2 как показано ниже:
Вход компаратора |
Вывод порта |
CP0+ |
P2.6 |
CP0- |
P2.7 |
CP1+ |
P2.2 |
CP1- |
P2.3 |
CP2+ |
P2.4 |
CP2- |
P2.5 |
119 |
Ред. 1.2 |
C8051F060/1/2/3/4/5/6/7
Рисунок 12.3. CPTnCN: Регистр управления Компараторов 0, 1 и 2
R/W |
|
R/W |
|
R/W |
|
R/W |
R/W |
R/W |
R/W |
R/W |
Значение |
CPnEN |
|
CPnOUT |
|
CPnRIF |
|
CPnFIF |
CPnHYP1 |
CPnHYP0 |
CPnHYN1 |
CPnHYN0 |
при сбросе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
00000000 |
Бит 7 |
|
Бит 6 |
|
Бит 5 |
|
Бит 4 |
Бит 3 |
Бит 2 |
Бит 1 |
Бит 0 |
|
|
|
|
|
||||||||
SFR Адрес: |
CPT0CN: 0x88; |
CPT1CN: 0x88; |
CPT2CN: 0x88 |
|
|
|
|
|
|||
SFR страница: CPT0CN: стр.1; |
CPT1CN: стр.2; |
CPT2CN: стр.3 |
|
|
|
|
|
||||
Бит 7: CPnEN: Бит включения Компаратора (см. примечание)
0:Компаратор отключен.
1:Компаратор включен.
Бит 6: CPnOUT: Флаг состояния выхода Компаратора
0:Напряжение на вх. CPn+ < CPn-
1:Напряжение на вх. CPn+ > CPn-
Бит 5: CPnRIF: Флаг прерывания по переднему фронту выходного сигнала Компаратора
0:Прерывания по переднему фронту выходного сигнала Компаратора с момента последнего обнуления флага CPnRIF не было.
1:Произошло прерывание по переднему фронту выходного сигнала Компаратора.
Бит 4: CPnFIF: Флаг прерывания по заднему фронту выходного сигнала Компаратора
0:Прерывания по заднему фронту выходного сигнала Компаратора с момента последнего обнуления флага CPnRIF не было.
1:Произошло прерывание по заднему фронту выходного сигнала Компаратора.
Биты 3-2: CPnHYP1-0: Биты управления положительным гистерезисом Компаратора 00: Положительный гистерезис отсутствует 01: Положительный гистерезис = 5 мВ
10:Положительный гистерезис = 10 мВ
11:Положительный гистерезис = 20 мВ
Биты 1-0: CPnHYN1-0: Биты управления отрицательным гистерезисом Компаратора 00: Отрицательный гистерезис отсутствует 01: Отрицательный гистерезис = 5 мВ
10:Отрицательный гистерезис = 10 мВ
11:Отрицательный гистерезис = 20 мВ
Примечание: После включения компаратора сигнал на его выходе не сразу принимает корректное значение. Перед использованием компаратора в качестве источника прерывания или сброса необходимо выдержать паузу, длительность которой должна быть не менее времени включения, приведенного в таблице 12.1.
Ред. 1.2 |
120 |