27. Аналоговый компаратор ac

    1. Отличительные особенности

• Гибкая настройка входов

• Опциональный высокобыстродействующий режим

• Опциональный экономичный режим

• Выборочный гистерезис на входе

• Выход аналогового компаратора доступен на выводе МК

• Оконный режим

2. Обзор

Модуль аналогового компаратора (AC) предназначен для сравнения уровней напряжения на двух входах и сигнализации о результате сравнения на своем цифровом выходе. Предусмотрены возможности настройки аналогового компаратора на генерацию прерываний и/или событий при выполнении заданного условия сравнения.

К числу наиболее важных динамических характеристик аналогового компаратора относятся гистерезис и задержка распространения. Параметры обоих этих характеристик допускают возможность регулировки, позволяя добиться оптимальной работы компаратора в том или ином применении.

Каждый аналоговый порт оснащен двумя аналоговыми компараторами (AC0 и AC1). Все эти компараторы функционально абсолютно идентичны, но управляются через разные регистры.

Рисунок 27.1. Обзор аналогового компаратора

3. Входные каналы

У каждого аналогового компаратора имеется один неинвертирующий и один инвертирующий вход. Каждый из этих входов может быть связан с различными входными каналами, в т.ч. внешние аналоговые входы, внутренние входы и выход делителя напряжения VCC. Цифровой выход аналогового компаратора равен единице, когда напряжение на неинвертирующем входе больше, чем на инвертирующем, и нулю в противном случае.

1. Внешние входы

В качестве внешних входов аналогового компаратора могут быть выбраны выводы аналогового порта.

2. Внутренние входы

На вход аналогового компаратора также могут быть поданы три внутренних сигнала:

• выходное напряжение модуля DAC (если таковой имеется у МК).

• напряжение бэндгап-элемента.

• выход внутреннего программируемого делителя напряжения VCC (64 уровня деления).

4. Запуск сравнения сигналов

Чтобы запустить сравнение двух сигналов, достаточно разрешить работу аналогового компаратора, однако перед этим необходимо соответствующим образом выполнить настройку параметров компаратора и выбрать входные сигналы.

Результат сравнения формируется непрерывно и постоянно доступен для программного опроса и использования системой событий.

5. Генерация прерываний и событий

Аналоговый компаратор поддерживает опциональную возможность генерации прерываний при изменениях выходного сигнала из низкого состояния к высокому (нарастающий фронт) или из высокого состояния к низкому (падающий фронт). События генерируются при тех же условиях, что и прерывания, но независимо от того, разрешено прерывание или нет.

6. Оконный режим

Два аналоговых компаратора, связанных с одним и тем же аналоговым портом, могут быть настроены на совместную работу в оконном режиме. Данный режим полезен в тех случаях, когда необходимо выполнять оценку попадания или непопадания контролируемого напряжения в заданный диапазон.

Рисунок 27.2. Оконный режим аналогового компаратора

7. Входной гистерезис

Программно можно выбрать работу компаратора с малым гистерезисом, с большим гистерезисом или без гистерезиса. Добавление гистерезиса позволяет избежать режима автоколебаний при незначительном отличии входных напряжений или при наличии некоторого шума во входных сигналах или в системе.

8. Зависимость энергопотребления от задержки распространения

Пользователь иметь возможность оптимизировать работу компаратора по энергопотреблению и быстродействию. Если выбрать работу в высокоскоростном режиме, компаратор в ущерб энергопотреблению будет работать с минимально возможной задержкой распространения. Если же выбрать экономичный режим работы, будет снижен потребляемый ток, но, при этом, увеличена задержка распространения.

1. Описание регистров

   1. ACnCTRL - регистр управления аналоговым компаратором n

Бит	7	6	5	4	3	2	1	0
+0x00/+0x01	INTMODE[1:0] INTLVL[1:0] HSMODE HYSMODE[1:0] ENABLE								ACnCTRL
Чтение/запись	Чт/Зап	Чт/Зап	Чт/Зап	Чт/Зап	Чт/Зап	Чт/Зап	Чт/Зап	Чт/Зап
Нач значение	0	0	0	0	0	0	0	0

• Биты 7:6 - INTMODE[1:0]: режимы прерываний аналогового компаратора

Данные биты позволяют задать режим аналогового компаратора n в соответствии с таблицей 27.1.

Таблица 27.1. Настройка прерываний аналогового компаратора n

INTMODE[1:0]	Групповая конфигурация	Описание
00	BOTHEDGES	Прерывание по любому изменению на выходе компаратора
01	-	(резерв)
10	FALLING	Прерывание или событие по падающему фронту на выходе компаратора
11	RISING	Прерывание или событие по нарастающему фронту на выходе компаратора

• Биты 5:4 - INTLVL[1:0]: уровень прерывания аналогового компаратора

Данные биты предназначены для разрешения работы прерывания аналогового компаратора n и выбора его уровня (см. раздел 12 "Прерывания и программируемый многоуровневый контроллер прерываний"). Разрешенное прерывание будет генерироваться при возникновении заданного битами INTMODE условия.

• Бит 3 - HSMODE: выбор высокоскоростного режима аналогового компаратора

Установка этого бита приводит к активизации высокоскоростного режима, а сброс - экономичного режима.

• Биты 2:1 - HYSMODE[1:0]: выбор режима гистерезиса аналогового компаратора

Данные биты предназначены для выбора гистерезиса в соответствии с таблицей 27.2. Фактические величины уровней гистерезиса необходимо уточнить в документации на используемый МК.

Таблица 27.2. Настройка гистерезиса аналогового компаратора n

HYSMODE[1:0]	Групповая конфигурация	Описание
00	NO	Работа без гистерезиса
01	SMALL	Работа с малым гистерезисом
10	LARGE	Работа с большим гистерезисом
11	-	(резерв)

• Бит 0 - ENABLE: разрешение работы аналогового компаратора

Установка этого бита разрешает работу аналогового компаратора n.