Разделы сайта

Выбор элементной базы

Выбор элементной базы является важной частью разработки любого электронного устройства, так как от правильного выбора зависит как стоимость устройства, так и гарантированное выполнение своих функций в условиях, предусмотренных в техническом задании. При выборе элементной базы для разрабатываемой установки необходимо учитывать следующие требования:

· обеспечение минимальной потребляемой мощности электрорадиоэлементов (ЭРЭ);

· обеспечение быстродействия ЭРЭ;

· обеспечение заданных габаритов платы;

· обеспечение работы платы в условиях, указанных в техническом задании;

· обеспечение наименьшей стоимости платы;

· обеспечение простоты ремонта.

Таким образом, задача выбора типа элементной базы состоит из трех основных этапов:

· выбор серий используемых интегральных схем;

· выбор типов корпусов используемых интегральных схем;

· выбор остальных ЭРЭ.

В качестве центрального узла могут быть применены различные микропроцессоры и микроконтроллеры, например, микропроцессоры I8086, PIC - контроллеры, семейство MCS - 51. В случае использования микропроцессора потребуется подключение большого числа БИС обрамления. Поэтому рациональнее применить микроконтроллер, имеющий интеграцию всех необходимых для работы центрального микропроцессора узлов в одном кристалле.

В данном устройстве в качестве управляющего органа будет использована однокристальная микроЭВМ 80С552 фирмы Philips®. Этот кристалл содержит ядро и систему известного микроконтроллера 8051 фирмы INTEL®, но значительно превосходит его набором встроенных аппаратных средств и гибкостью их применения. Из аппаратных средств можно отметить наличие встроенных аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и аналогового коммутатора. Следует также отметить, что данный микроконтроллер требует наличие внешнего ПЗУ. Кристалл 80C552 имеет следующие возможности:

. систему команд и архитектуру 8051. При использовании внешнего быстродействующего ПЗУ позволяет применять кварцы до 30 МГц. Нижний порог частоты возбуждения 1,2 МГц;

. внутреннее ОЗУ - 256 байт, не считая управляющих SFR регистров;

. адресует по шине до 64кбайт внешнего ПЗУ и столько же дополнительной внешней памяти данных;

. два 16 битных таймера Т0 и Т1 стандартной архитектуры от 8051;

. дополнительный (плюс к двум стандартным) 16 - битный таймер Т2, сопряженный с 4 встроенными схемами чтения на “лету” и с 3 регистрами сравнения “на лету”. Узел защелкивания позволяет аппаратно измерять интервалы на 4 диаграммах дискретных сигналов одновременно. Узел сравнения позволяет аппаратно генерировать одновременно до 8 диаграмм дискретных сигналов;

. 10-битный АЦП с 8-ми канальным мультиплексором и схемой выборки-хранения при входе. Время преобразования 37,5 мкс при частоте кварца 16 Мгц. Опорное напряжение задается внешним источником. Аналоговые схемы имеют изолированные от цифровых цепей входы питания плюс Avdd и аналоговый общий Avss. Это позволяет значительно уменьшить шумы. Общий Avss должен подсоединяться внешними цепями к цифровому общему Vss в оптимальной для конкретной схеме точке (уменьшение импульсных шумов из-за бросков тока). Положительное питание Avdd не должно превышать уровень питания цифровых цепей кристалла более чем на 0,7 В. Его следует фильтровать от импульсных помех. На рис. 4.2.1 приведена схема подключения некоторого источника сигнала Vin к одному из 8-ми входов аналогового мультиплексора ADCx.

Рисунок 4.2.1. Схема питания встроенного АЦП

Здесь реализована простая RC-фильтрация питания аналоговых цепей кристалла и опорных напряжений. Предусмотрена защита с помощью диодов входа 80С552 от электрического пробоя при случайном выбросе напряжения на входе Vin. Наилучший динамический диапазон АЦП дают значения опорных напряжений дают значения опорных напряжений равные + AVref = AVdd и - AVref = AVss. При этом опорные напряжения не должны выходить за указанные пределы более чем на 0,2 В.

. два независимых 8 - битовых ШИМ генератора с программно регулируемым периодом следования (могут использоваться как выходы ЦАП);

. пять стандартных портов ввода-вывода. Из них два использованы как микропроцессорная шина, а остальные имеют альтернативные функции;

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Самое читаемое:

Разработка пакета учебно-прикладных программ по дисциплине Проектирование интегральных микросхем
Целью данной дипломной работы является разработка пакета учебно-прикладных программ по дисциплине «Проектирование интегральных микросхем». Данный пакет предназначен для изучения студентами: технологии полупроводниковых интегральных микросхем на биполярных транзисторах; основных принципов проектирования полупро ...