精密模拟微控制器ADuC7027的主要特性及应用电路分析
adi公司的aduc7027是集成了12位模拟i / o，arm 7tdmi® mcu的精密模拟微控制器，采用arm7tdmi核16位/ 32位risc架构，内片振荡器精度±3％，外接时钟源高达为44mhz ，41.78 mhz pll具有同轴分频器。模拟i / o具有多路12位1msps adc和12位电压输出dac。器件工作电压2.7v-3.3v，主要用于工业控制和自动化系统，智能传感器，精密仪表，基板系统，光网络等。介绍了aduc702x主要特性，外形图，典型应用电路以及plc评估系统的主要特性，系统总体布局，各种输入/输出电路，输入和输出与电源保护电路。
aduc7019 / 20/21/22/24/25/26/27/28/29是完全集成的，1 msps，12位数据采集系统，集成了高性能多通道adc，16位/ 32位mcu和闪存®/ ee存储器位于单个芯片上。
adc最多包含12个单端输入。另有四个输入可用，但与四个dac输出引脚复用。四个dac输出仅在某些型号（aduc7020，aduc7026，aduc7028和aduc7029）上可用。但是，在许多不存在dac输出的情况下，这些引脚仍可以用作附加adc输入，最多提供16个adc输入通道。adc可以在单端或差分输入模式下工作。adc输入电压为0 v至vref。低漂移带隙基准电压源，温度传感器和电压比较器完善了adc外设设置。
根据器件型号的不同，片上最多可提供四个缓冲电压输出dac。dac输出范围可编程为三个电压范围之一。
这些器件通过片上振荡器和pll工作，产生41.78 mhz（uclk）的内部高频时钟。该时钟通过可编程时钟分频器路由，并由此产生mcu内核时钟工作频率。微控制器内核是arm7tdmi®，16位/ 32位risc计算机，可提供高达41 mips的峰值性能。片上提供了8 kb的sram和62 kb的非易失性flash / ee存储器。arm7tdmi内核将所有内存和寄存器视为一个线性阵列。
片内工厂固件支持通过uart或i2c串行接口端口进行在线串行下载；还通过jtag接口支持非侵入式仿真。这些功能已集成到支持该microconverter®系列的低成本quickstart™开发系统中。
这些器件的工作电压为2.7 v至3.6 v，额定温度范围为−40℃至+ 125℃。当工作在41.78 mhz时，功耗通常为120 mw。
aduc702x主要特性：
模拟i / o
多通道，12位，1 msps adc
多达16个adc通道1
全差分和单端模式
0 v至vref模拟输入范围
12位电压输出dac
多达4个dac输出可用1
片内基准电压
片内温度传感器（±3°c）
电压比较器
微控制器
arm7tdmi内核，16位/ 32位risc架构
jtag端口支持代码下载和调试
时钟选项
修整的片内振荡器（±3％）
外部
时钟晶体高达44 mhz的外部时钟源
41.78 mhz pll，带有可编程分频器
存储器
62 kb flash / ee存储器，8 kb sram
在线下载，基于jtag的调试，
软件触发的在线可重编程
性片上外设
uart，2 ×i2c®和spi串行i / o
多达40引脚gpio端口1
4个通用定时器
唤醒和看门狗定时器（wdt）
电源监控器
三相16位pwm发生器1
可编程逻辑阵列（pla）
外部存储器接口，最大512 kb1
功率
指定用于3 v操作
主动模式：11 ma @ 5 mhz， 40 ma @ 41.78 mhz
封装和温度范围
从40引线6 mm×6 mm lfcsp到80引线lqfp1
完全指定用于–40°c至+ 125°c操作
工具
低成本quickstart™开发系统
全面的第三方支持
aduc702x应用：
工业控制和自动化系统
智能传感器，精密仪器
基站系统，光网络
图1.aduc702x功能面板图
图2.aduc702x典型应用电路图
plc评估系统
plc演示系统旨在演示完整的plc信号链。它具有四个隔离的输入通道和四个隔离的输出通道。输入通道具有24位分辨率（使用ad8220 in-amp + ad7793 sigma delta adc），每个通道均可配置为接受各种输入信号，从4-20ma电流环路到高压输入0-5、0- 10v，+ /-5v，+ /-10v。它还可以容纳rtd / tc输入。使用ad5422时，输出通道具有16位分辨率，该器件具有集成的输出驱动器，并内置故障检测和保护功能。ad5422具有以下可编程输出范围：4-20ma，0-5v，0-10v，+ /-5v，+ /-10v。使用adum5401或adum1401可实现通道隔离。完整的设计使用adi转换器，隔离技术，处理器和电源管理产品，
图3.plc评估系统外形图
plc评估系统主要特性：
可选输入：0-20ma，4-20ma，0-5v，0-10v，±5v，±10v，rtd，tc
输出可编程：0-20ma，4 -20ma，0-5v，0-10v，±5v，±10v
四个隔离的24位模拟输入通道
ad7793 24位sigma delta adc，40nv噪声
adr02宽工作范围，精密基准
电压源adr441超低噪声电压基准电压源
ad8220仪表放大器，》 80db
具有isopower的cmrr adum5401 isodigital隔离器（高达500ma）
adum1401 isodigital隔离器
四个隔离的16位模拟输出通道
ad5422单通道，16位，串行输入，电流源和电压输出dac
0.01％典型的总未调整误差（tue）
单芯片解决方案
输出故障检测和保护
电源/接口/控制
adi arm7 aduc7027
adp3339高精度，超低iq，ldo
adm3251隔离式单通道rs-232线路驱动器/接收器
图4.plc评估系统总体假设
图5.plc评估系统输入通路1和通路2-电压和电流输入
图6.plc评估系统输入通路3和通路4-电压和电流输入
图7.plc评估系统热电内置输入电路
图8.plc评估系统3线rtd输入电路
图9.plc评估系统输出通路3和输出通路4-电压和电流输出
图10.plc评估系统电源输出保护电路
图11.plc评估系统模拟输入保护电路（1）
图12.plc评估系统模拟输入保护电路（2）
图13.plc评估系统模拟输出保护电路
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aduc7019 / 20/21/22/24/25/26/27/28/29是完全集成的，1 msps，12位数据采集系统，集成了高性能多通道adc，16位/ 32位mcu和闪存®/ ee存储器位于单个芯片上。
adc最多包含12个单端输入。另有四个输入可用，但与四个dac输出引脚复用。四个dac输出仅在某些型号（aduc7020，aduc7026，aduc7028和aduc7029）上可用。但是，在许多不存在dac输出的情况下，这些引脚仍可以用作附加adc输入，最多提供16个adc输入通道。adc可以在单端或差分输入模式下工作。adc输入电压为0 v至vref。低漂移带隙基准电压源，温度传感器和电压比较器完善了adc外设设置。
根据器件型号的不同，片上最多可提供四个缓冲电压输出dac。dac输出范围可编程为三个电压范围之一。
这些器件通过片上振荡器和pll工作，产生41.78 mhz（uclk）的内部高频时钟。该时钟通过可编程时钟分频器路由，并由此产生mcu内核时钟工作频率。微控制器内核是arm7tdmi®，16位/ 32位risc计算机，可提供高达41 mips的峰值性能。片上提供了8 kb的sram和62 kb的非易失性flash / ee存储器。arm7tdmi内核将所有内存和寄存器视为一个线性阵列。
片内工厂固件支持通过uart或i2c串行接口端口进行在线串行下载；还通过jtag接口支持非侵入式仿真。这些功能已集成到支持该microconverter®系列的低成本quickstart™开发系统中。
这些器件的工作电压为2.7 v至3.6 v，额定温度范围为−40℃至+ 125℃。当工作在41.78 mhz时，功耗通常为120 mw。
aduc702x主要特性：
模拟i / o
多通道，12位，1 msps adc
多达16个adc通道1
全差分和单端模式
0 v至vref模拟输入范围
12位电压输出dac
多达4个dac输出可用1
片内基准电压
片内温度传感器（±3°c）
电压比较器
微控制器
arm7tdmi内核，16位/ 32位risc架构
jtag端口支持代码下载和调试
时钟选项
修整的片内振荡器（±3％）
外部
时钟晶体高达44 mhz的外部时钟源
41.78 mhz pll，带有可编程分频器
存储器
62 kb flash / ee存储器，8 kb sram
在线下载，基于jtag的调试，
软件触发的在线可重编程
性片上外设
uart，2 ×i2c®和spi串行i / o
多达40引脚gpio端口1
4个通用定时器
唤醒和看门狗定时器（wdt）
电源监控器
三相16位pwm发生器1
可编程逻辑阵列（pla）
外部存储器接口，最大512 kb1
功率
指定用于3 v操作
主动模式：11 ma @ 5 mhz， 40 ma @ 41.78 mhz
封装和温度范围
从40引线6 mm×6 mm lfcsp到80引线lqfp1
完全指定用于–40°c至+ 125°c操作
工具
低成本quickstart™开发系统
全面的第三方支持
aduc702x应用：
工业控制和自动化系统
智能传感器，精密仪器
基站系统，光网络
图1.aduc702x功能面板图
图2.aduc702x典型应用电路图
plc评估系统
plc演示系统旨在演示完整的plc信号链。它具有四个隔离的输入通道和四个隔离的输出通道。输入通道具有24位分辨率（使用ad8220 in-amp + ad7793 sigma delta adc），每个通道均可配置为接受各种输入信号，从4-20ma电流环路到高压输入0-5、0- 10v，+ /-5v，+ /-10v。它还可以容纳rtd / tc输入。使用ad5422时，输出通道具有16位分辨率，该器件具有集成的输出驱动器，并内置故障检测和保护功能。ad5422具有以下可编程输出范围：4-20ma，0-5v，0-10v，+ /-5v，+ /-10v。使用adum5401或adum1401可实现通道隔离。完整的设计使用adi转换器，隔离技术，处理器和电源管理产品，
图3.plc评估系统外形图
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可选输入：0-20ma，4-20ma，0-5v，0-10v，±5v，±10v，rtd，tc
输出可编程：0-20ma，4 -20ma，0-5v，0-10v，±5v，±10v
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图8.plc评估系统3线rtd输入电路
图9.plc评估系统输出通路3和输出通路4-电压和电流输出
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