Microcontrollori Kinetis: Analogica di precisione e controllo: capacità di segnale misto on-chip

Microcontrollori Kinetis. Il modulo per la conversione a 16 bit da analogico a digitale (ADC, analog to digital converter) utilizza il metodo SAR (succesive approximation register), che è più veloce e consuma meno energia rispetto al metodo sigma-delta. Le caratteristiche chiave del modulo ADC includono il supporto per input differenziali o single-ended, la funzione di comparazione automatica, la modalità di risoluzione configurabile per 8,10, 12 o 16 bit in modo da gestire e compensare velocità e accuratezza a seconda dei requisiti delle applicazioni.

Convertitore da digitale ad analogico

Il convertitore DAC a 12 bit offre un output di tensione a partire da un valore digitale assegnato. Vediamo le caratteristiche chiave del modulo:

    - Output verso pin esterni o connessione interna ad altre periferiche.
    - Operatività in modalità stop.
    - Modalità multiple: Swing, one-time scan o normale.

Comparatore ad alta velocità (HSCMP, High Speed Comparator)

I moduli del comparatore analogico on-chip ad alta velocità offrono un interrupt veloce quando monitorano un segnale esterno o interno. Le caratteristiche principali dei moduli includono il controllo programmabile dell'isteresi e un modulo interno DAC a 6 bit con connessione interna.

Blocco di ritardo programmabile

Il blocco di ritardo programmabile (PDB) abilita alla sincronizzazione temporale tra più periferiche interne ed esterne. Alcuni casi di esempio possono essere i seguenti:

    - Nelle applicazioni BLDC per il controllo di un motore, per misurare la tensione con il comparatore ad alta velocità, il PDB sincronizza pochi microsecondi dopo il PWM (pulse width modulation, modulazione di larghezza d'impulso) di FlexTimer e crea una modalità finestra campione.
    - Nelle applicazioni generali per il controllo di un motore, il PDB misura le tensioni e le correnti per sincronizzare il PWM di FlexTimer e il modulo ADC.
    - Nelle applicazioni di conteggio, il PDB misura sia la tensione che la corrente con ADC, sincronizzato con uno dei moduli timer.

Il modulo FlexTimer (FTM) è progettato per le applicazioni per il controllo del motore e la gestione dell'energia, ma possiede anche delle caratteristiche di un timer standard, come ad esempio le funzioni di comparazione output o di input capture. FlexTimer è ideale per una vasta gamma di applicazioni grazie alla sua flessibilità, dovuta alle caratteristiche tipiche dei moduli dedicati PWM: generazione di un segnale complementare, generazione di un hardware dead time, capacità di polarità e di controllo del guasto.

Esempi di controllo del motore

I set di periferiche per le famiglie di microcontrollori ColdFire+ Qx/Jx e Kinetis attivano il controllo vettoriale a sei stadi, per il controllo di un motore brushless (senza spazzole) a corrente continua, utilizzando un algoritmo privo di sensore. Il comparatore ad alta velocità viene utilizzato per la conversione da analogico al digitale a 16 bit e per FlexTimer in modalità PWM.
Questo da vita ad una lista di caratteristiche diverse, tra cui:

    - Inserzione dead time automatica
    - Carico del duty-cycle automatico su coppie di canali
    - Controllo indipendente di entrambi i margini
    - FlexTimer core avanzate caratteristiche di PWM
    - FlexTimer con modalità di decodifica in quadratura per l'individuazione della velocità
    - Comparatore ad alta velocità per una individuazione del guasto aggiuntiva
    - Capacità di istruzione DSP per calcoli ad alta velocità.
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Una risposta

  1. Giovanni Giomini Figliozzi 24 Marzo 2011

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