ADuCM360的主要特性及应用范围分析

adi公司的aducm360是24位数据采集系统解决方案,集成了两个多路24位sigma-delta adc,32位arm cortex m3 mcu以及闪存/ ee存储器,能直接和外部精密的传感器接口。全差分输入,adc输出速率(4hz至4khz),同时对50hz / 60hz抑制,主要用于工业自动化和过程控制,智能精密的传感器系统,4-20ma回路智能传感器系统,医疗设备和病人监护。本文介绍了aducm360主要特性,外形图以及aducm360 / 361评估板主要特性,电路图和pcb布局图。
aducm360是一款完全集成的4 ksps,24位数据采集系统,集成了双路高性能多通道sigma-delta(σ-δ)模数转换器(adc),32位arm cortexm3®mcu ,并且flash / ee存储器位于单个芯片上。该器件设计用于直接连接有线和电池供电应用中的外部精密传感器。
aducm361包含aducm360的所有功能,除了主adc adc0不可用-仅辅助adc adc1可用。
该器件包含一个片上32 khz振荡器和一个内部16mhz高频振荡器。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。最大内核时钟速度为16mhz,不受工作电压或温度的限制。
微控制器内核是arm的低功耗cortex-m3内核。它是一个32位risc计算机,提供高达20 mips峰值性能。cortex-m3 mcu集成了一个灵活的11通道dma控制器,支持所有有线(spi,uart,i2c)通信外围设备。片上还集成了128k字节的非易失性flash / ee和8k字节的sram。
模拟子系统由两个adc组成,每个adc都连接到一个灵活的输入mux。两个adc均可在全差分和单端模式下工作。片上adc的其他功能还包括双路可编程激励电流源,烧断电流源和avdd_reg / 2(900mv)偏置电压发生器,用于设置输入通道的共模电压。提供了一个低侧内部接地开关,以允许转换之间的电桥断电。adc包含两个并行滤波器– sinc3或sinc4与sinc2并行。sinc3或sinc4滤波器用于精确测量。sinc2滤波器用于快速测量和检测输入信号中的阶跃变化。该设备还包含低噪声,低漂移内部带隙基准电压源,或可以配置为在比率测量配置中接受多达2个外部基准源。片上还提供了一个缓冲外部基准输入的选项。单通道缓冲电压输出片上还提供了dac。aducm360 / aducm361还集成了一系列片上外设,可以根据应用要求在微控制器软件的控制下对其进行配置。这些外设包括uart,i2c和双spi串行i / o通信控制器,19引脚gpio端口,2个通用定时器,唤醒定时器和系统看门狗定时器。还提供了具有六个输出通道的16位pwm。
aducm360 / aducm361专为要求低功耗工作的电池供电应用而设计。可以将微控制器内核配置为消耗290μa/ mhz的正常工作模式(包括闪存/ sram idd),从而在所有外围设备均处于活动状态时导致总系统电流消耗为1ma。
该器件还可以在直接程序控制下配置为多种低功耗工作模式,包括仅消耗4μa的休眠模式(内部唤醒定时器有效)。在休眠模式下,外围设备(例如外部中断或内部唤醒定时器)可以唤醒设备。这使器件可以在超低功耗工作模式下运行,并且仍然可以响应异步外部或周期性事件。
片上工厂固件支持通过串行线接口(2引脚jtag系统)和uart进行在线串行下载,同时还通过串行线接口支持非介入式仿真。这些功能已集成到支持此precision analog microcontroller系列的低成本quickstart开发系统中。
该器件采用外部1.8v至3.6v电源供电,额定温度范围为-40℃至125℃。
aducm360是一款完全集成的4 ksps,24位数据采集系统,集成了双路高性能多通道sigma-delta(σ-δ)模数转换器(adc),32位arm cortexm3®mcu ,并且flash / ee存储器位于单个芯片上。该器件设计用于直接连接有线和电池供电应用中的外部精密传感器。
aducm361包含aducm360的所有功能,除了主adc adc0不可用-仅辅助adc adc1可用。
该器件包含一个片上32 khz振荡器和一个内部16mhz高频振荡器。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。最大内核时钟速度为16mhz,不受工作电压或温度的限制。
微控制器内核是arm的低功耗cortex-m3内核。它是32位risc计算机,可提供高达20 mips的峰值性能。cortex-m3 mcu集成了一个灵活的11通道dma控制器,支持所有有线(spi,uart,i2c)通信外围设备。片上还集成了128k字节的非易失性flash / ee和8k字节的sram。
模拟子系统由两个adc组成,每个adc都连接到一个灵活的输入mux。两个adc均可在全差分和单端模式下工作。片上adc的其他功能包括双路可编程激励电流源,烧断电流源和avdd_reg / 2(900mv)偏置电压发生器,用于设置输入通道的共模电压。提供了一个低侧内部接地开关,以允许转换之间的电桥断电。adc包含两个并行滤波器– sinc3或sinc4与sinc2并行。sinc3或sinc4滤波器用于精确测量。sinc2滤波器用于快速测量和检测输入信号中的阶跃变化。该设备还包含低噪声,低漂移内部带隙基准电压源,或可以配置为在比例测量配置中接受多达2个外部基准源。片内还提供了一个缓冲外部基准输入的选项。片上还提供了一个单通道缓冲电压输出dac。aducm360 / aducm361还集成了一系列片上外设,可以根据应用要求在微控制器软件的控制下对其进行配置。这些外设包括uart,i2c和双spi串行i / o通信控制器,19引脚gpio端口,2个通用定时器,唤醒定时器和系统看门狗定时器。还提供了具有六个输出通道的16位pwm。aducm360 / aducm361还集成了一系列片上外设,可以根据应用要求在微控制器软件的控制下对其进行配置。这些外设包括uart,i2c和双spi串行i / o通信控制器,19引脚gpio端口,2个通用定时器,唤醒定时器和系统看门狗定时器。还提供了具有六个输出通道的16位pwm。aducm360 / aducm361还集成了一系列片上外设,可以根据应用要求在微控制器软件的控制下对其进行配置。这些外设包括uart,i2c和双spi串行i / o通信控制器,19引脚gpio端口,2个通用定时器,唤醒定时器和系统看门狗定时器。还提供了具有六个输出通道的16位pwm。
aducm360 / aducm361专为要求低功耗工作的电池供电应用而设计。可以将微控制器内核配置为消耗290μa/ mhz的正常工作模式(包括闪存/ sram idd),从而在所有外围设备均处于活动状态时导致总系统电流消耗为1ma。
该器件还可以在直接程序控制下配置为多种低功耗工作模式,包括仅消耗4μa的休眠模式(内部唤醒定时器有效)。在休眠模式下,外围设备(例如外部中断或内部唤醒定时器)可以唤醒设备。这使器件可以在超低功耗工作模式下运行,并且仍然可以响应异步外部或周期性事件。
片上工厂固件支持通过串行线接口(2引脚jtag系统)和uart进行在线串行下载,同时还通过串行线接口支持非介入式仿真。这些功能已集成到支持该精密模拟微控制器系列的低成本quickstart开发系统中。
该器件采用外部1.8v至3.6v电源供电,额定温度范围为-40℃至125℃。
aducm360主要特性:
模拟输入/输出
双路(24位)adc(aducm360)
单路(24位)adc(aducm361)
单端和全差分输入
可编程adc输出速率(4 hz至4 khz)
同时抑制50hz / 60hz
50sps连续转换模式
16.67sps单转换模式
灵活的输入mux,可同时选择adc的输入通道主和
辅助(24位)adc通道
6个差分或11个单端输入通道
4个内部通道用于监视dac,温度传感器,iovdd和avdd(仅adc1 )
可编程增益(1至128)
可选输入范围:±6.64 mv至±1.2 v
rms噪声:43nv @ 3.75hz,180nv @ 50hz
可编程传感器激励电流源
10/50/100/150/200/250/300/400 / 500/600 / 800ua和1ma电流源选项
片上精密基准电压(±4 ppm /℃)
单个12位电压输出dac
npn模式,适用于4-20ma环路应用
微控制器
arm cortex™-m3 32位处理器串行线下载和调试唤醒定时器的内部监视晶体,带有8路可编程分频器存储器的16 mhz振荡器128k字节flash / ee存储器,8k字节sram通过串行线和uart
电源直接由3.0v电池供电供电范围:1.8v至3.6v(最大值)
功耗
mcu激活模式:内核消耗290μa/ mhz
激活模式:1.0ma(所有外设均处于激活状态),内核以500khz工作
掉电模式: 4μa(wu定时器活动)
片上外围设备
uart,i2c和2个spi串行i / o
16位pwm控制器
19引脚多功能gpio端口
2通用定时器
唤醒定时器/看门狗定时器
多通道dma和中断控制器
封装以及温度范围
48引线lfcsp(7mm x 7mm)封装–40℃至125℃
开发工具
低成本quickstart™开发系统
第三方编译器和仿真器工具支持
多种功能安全功能,可改善诊断能力
aducm360 / 1应用:
工业自动化和过程控制
智能,精密传感系统
4 ma至20 ma回路供电的智能传感器系统
医疗设备,患者监护
图1。aducm360框架图
aducm360 / 361开发系统
aducm360 / aducm361是一款低功耗,完全集成的24位数据采集系统,集成了双路高性能多通道sigma-delta(σ-δ)adc,arm cortexm3®mcu和闪存/ ee内存在单个芯片上。
adi公司为基于cortex m3的aducxxx微控制器提供了低成本的开发平台。
硬件的设计具有简单性,灵活性和易用性。这有助于以最少的外部组件评估设备的性能。提供的接口和jlink lite板连接到微型板,提供电源,uart通信和调试功能。
用于aducm360 / 361精密模拟微控制器的quickstart plus套件具有真正的非侵入式jtag仿真以及汇编和c源调试环境。这提供了一个全面的硬件开发环境。
quickstart plus套件内容:
硬件内容:
评估板
usb电缆
j link lite
接口板
软件内容:
keil mdkarm评估版集成软件开发工具
iar ewarm评估版集成软件开发工具
cm3wsd串行下载器
示例代码
功能库
入门用户指南
数据表,应用笔记,等等。
调试环境。这提供了一个全面的硬件开发环境。
图2。aducm360 / 361开发系统外形图
图3。aducm360评估板电路图产品
图4。aducm360评估板pcb布局图:
图5。aducm360评估板pcb布局图:众多


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