Technika cyfrowa - PIC10F2xx

If you use Microchip copyrighted material solely for educational (non-profit) purposes falling under the “fair use” exception of the U.S. Copyright Act of 1976 then you do not need Microchip’s written permission. For example, Microchip’s permission is not required when using copyrighted material in: (1) an academic report, thesis, or dissertation; (2) classroom handouts or textbook; or (3) a presentation or article that is solely educational in nature (e.g., technical article published in a magazine).

https://www.microchip.com/about-us/legal-information/copyright-usage-guidelines

Moduł komparatora zawiera jeden komparator analogowy. Wejścia komparatora są multipleksowane z końcówkami GP0 i GP1. Wyjście komparatora może być umieszczone na końcówce GP2. Pokazany poniżej rejestr CMCON0 steruje pracą komparatora.

Rejestr CMCON0
Adres	b₇	b₆	b₅	b₄	b₃	b₂	b₁	b₀
07h	CMPOUT	COUTEN	POL	CMPT0CS	CMPON	CNREF	CPREF	CWU
	R-1	R/W-1	R/W-1	R/W-1	R/W-1	R/W-1	R/W-1	R/W-1

Legenda:

R = bit odczytywalny; W = bit zapisywalny; -n = wartość przy resecie przy włączaniu; ‘1’ = bit jest ustawiony; ‘0’ = bit jest wyzerowany.

Bit	Opis
bit 7	CMPOUT: Bit wyjścia komparatora 1 = V_IN+ > V_IN- 0 = V_IN+ < _VIN-
bit 6	COUTEN: Bit włączania wyjścia komparatora⁽¹⁾⁽²⁾ 1 = Wyjście komparatora nie jest umieszczone na końcówce COUT 0 = Wyjście komparatora jest umieszczone na końcówce COUT
bit 5	POL: Bit polaryzacji wyjścia komparatora⁽²⁾ 1 = Wyjście komparatora nie jest zaprzeczone 0 = Wyjście komparatora jest zaprzeczone
bit 4	CMPT0CS: Bit wyboru komparatora jako źródła zegarowego dla TMR0⁽²⁾ 1 = Źródło zegarowe dla TMR0 wybierane bitem sterującym T0CS 0 = Wyjście komparatora używane jako źródło zegarowe dla TMR0
bit 3	CMPON: Bit włączania komparatora 1 = Komparator włączony 0 = Komparator wyłączony
bit 2	CNREF: Bit wyboru napięcia odniesienia na wejściu odwracającym komparatora⁽²⁾ 1 = Końcówka CIN-⁽³⁾ 0 = Wewnętrzne napięcie odniesienia
bit 1	CPREF: Bit wyboru napięcia odniesienia na wejściu nieodwracającym komparatora⁽²⁾ 1 = Końcówka CIN+⁽³⁾ 0 = Końcówka CIN-⁽³⁾
bit 0	CWU: Bit włączania wybudzania przy zmianie w komparatorze⁽²⁾ 1 = Wybudzanie przy zmianie w komparatorze wyłączone 0 = Wybudzanie przy zmianie w komparatorze włączone

Uwagi:	1.	Unieważnia bit T0CS w rejestrze sterującym TRIS dla końcówki GP2.
	2.	Gdy komparator zostaje włączony, te bity sterujące stają się obowiązujące. Gdy komparator jest wyłączony, bity te nie mają wpływu na działanie mikrokontrolera i inne rejestry sterujące stają się obowiązujące.
	3.	Tylko mikrokontrolery PIC10F204/206.

Na początek: podrozdziału strony

Wejścia (GP0/CIN+, GP1/CIN-) jak również wyjście wbudowanego komparatora (GP2/COUT) są konfigurowalne. Do konfigurowania tych końcówek wykorzystywane są rejestry CMCON0, OPTION i TRIS.

Rejestry sterujące pracą komparatora w PIC10F204/206
Adres	Nazwa	Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0	Wartość przy resecie przy włączeniu	Wartość przy pozostałych resetach
03h	STATUS	GPWUF	CWUF	—	TO	PD	Z	DC	C	`00-1 1xxx`	`qq0q quuu`
07h	CMCON0	CMPOUT	COUTEN	POL	CMPT0CS	CMPON	CNREF	CPREF	CWU	`1111 1111`	`uuuu uuuu`
N/A	OPTION	GPWU	GPPU	T0CS	T0SE	PSA	PS2	PS1	PS0	`1111 1111`	`1111 1111`
N/A	TRISGPIO⁽¹⁾	—	—	—	—	Rejestr sterujący we/wy				`---- 1111`	`---- 1111`

Legenda		– = niezaimplementowane, odczyt '0'’; x = nieokreślone; u = niezmienione; q = zależne od warunku.
Uwaga:	1.	Bit TRIS powiązany z końcówką T0CKI zostaje unieważniony, gdy bit T0CS = 1.

Schemat blokowy komparatora

Jeśli tryb pracy komparatora został zmieniony, to poziom wyjściowy komparatora może zawierać nieprawidłowe wartości przez okres do 10µs, aż do momentu ustalenia się na stabilnym poziomie.

Funkcja multipleksowania zegara źródłowego dla TMR0
T0CS	CMPT0CS	COUTEN	Źródło
0	x	x	Takty zegara wewnętrznego
1	0	0	CMPOUT
1	0	1	CMPOUT
1	1	0	CMPOUT
1	1	1	T0CKI

Na początek: podrozdziału strony

Pojedynczy komparator pokazany jest na poniższym rysunku wraz z zależnościami pomiędzy poziomami wejściowego sygnału analogowego a wyjściem cyfrowym.

Gdy wejściowe napięcie analogowe na wejściu VIN+ jest niższe od napięcia analogowego VIN-, wyjście komparatora znajduje się w niskim poziomie cyfrowym. Gdy napięcie VIN+ jest większe od napięcia VIN-, wyjście komparatora znajduje się w wysokim poziomie cyfrowym. Zaczernione obszary na wyjściu przedstawiają obszary niepewności spowodowane niezrównoważeniem kompilatora oraz opóźnieniami odpowiedzi. Zobacz do parametrów elektrycznych swojego mikrokontrolera.

VIN+ < VIN- → wyjście = 0
VIN+ > VIN- → wyjście = 1

Na początek: podrozdziału strony

Zależnie od trybu pracy komparatora można użyć wewnętrznego sygnału odniesienia. Sygnał analogowy obecny na wejściu VIN- jest porównywany z sygnałem na wejściu VIN+ i wyjście komparatora zostaje odpowiednio ustawione (patrz: rysunek w poprzednim podrozdziale). Szczegóły znajdziesz w parametrach elektrycznych swojego mikrokontrolera. W mikrokontrolerach PIC10F20n napięcie odniesienia wynosi typowo 0,6V.

Na początek: podrozdziału strony

Czas odpowiedzi jest minimalnym czasem po wybraniu nowego napięcia odniesienia lub źródła wejściowego zanim wyjście komparatora przyjmie poprawny poziom logiczny. Jeśli wejścia komparatora zostały zmienione, należy zastosować opóźnienie, aby komparator mógł się ustalić na nowym poziomie. Szczegóły znajdziesz w parametrach elektrycznych swojego mikrokontrolera.

Na początek: podrozdziału strony

Wyjście komparatora odczytywane jest przy pomocy bitu CMPOUT w rejestrze CMCON0. Jest to bit tylko do odczytu. Wyjście komparatora może również być wykorzystywane wewnętrznie do taktowania Timera 0, co pokazuje poniższy rysunek:

Uwaga:

Analogowe poziomy napięć na dowolnej z końcówek zdefiniowanych jako wejścia cyfrowe mogą powodować pobór prądu przez bufor wejściowy większy, od standardowego.

Na początek: podrozdziału strony

Znacznik wybudzania z komparatora (ang. comparator wake-up flag) jest zawsze ustawiany, gdy zostaną spełnione wszystkie poniższe warunki:

Bit CWU = 0 (CMCON0[0])
Rejestr CMCON0 został odczytany do zatrzaśnięcia ostatniego znanego stanu bitu CMPOUT (MOVF CMCON0, W)
Mikrokontroler jest w stanie uśpienia
Wyjście komparatora zmieniło stan

Znacznik wybudzenia może być wyzerowany programowo lub przez kolejny reset mikrokontrolera.

Na początek: podrozdziału strony

Gdy komparator jest aktywny i mikrokontroler zostaje uśpiony, to komparator pozostaje aktywny. Spowoduje to wyższy pobór prądu w trybie uśpienia. Zatem, aby zmniejszyć ten prąd, wyłączaj komparator przed wprowadzeniem mikrokontrolera w uśpienie.

Na początek: podrozdziału strony

Reset przy włączeniu zasilania (ang. Power-on Reset, POR) wymusza stan po-resetowy w rejestrze CMCON0. Wymusza to na module komparatora przejście w stan resetu. Zapewnia to, iż wszystkie potencjalne wejścia będą wejściami analogowymi. Pobór prądu przez mikrokontroler jest minimalny, jeśli wejścia analogowe są obecne w trakcie resetu. Komparator jest wyłączany podczas trwania okresu resetu.

Na początek: podrozdziału strony

Na poniższym rysunku pokazany jest uproszczony schemat wejścia analogowego.

Ponieważ końcówki analogowe są podłączone do wejścia cyfrowego, posiadają one diody spolaryzowane zaporowo do V_DD i V_SS. Stąd analogowe napięcie wejściowe musi mieć wartość pomiędzy V_SS i V_DD. Jeśli napięcie wejściowe odbiega od tego zakresu o więcej niż 0,6V w dowolną stronę, to jedna z diod zostanie spolaryzowana w kierunku przewodzenia i wejście może stać się niestabilne. Zaleca się, aby źródła analogowe posiadały maksymalną impedancję 10kΩ. Każdy zewnętrzny element podłączony do końcówki wejścia analogowego, taki jak kondensator lub dioda Zenera, powinien posiadać bardzo mały prąd upływu.

Rejestry powiązane z modułem komparatora
Adres	Nazwa	Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0	Wartość przy resecie przy włączeniu	Wartość przy pozostałych resetach
03h	STATUS	GPWUF	CWUF	—	TO	PD	Z	DC	C	`00-1 1xxx`	`qq0q quuu`
07h	CMCON0	CMPOUT	COUTEN	POL	CMPT0CS	CMPON	CNREF	CPREF	CWU	`1111 1111`	`uuuu uuuu`
N/A	TRISGPIO	—	—	—	—	Rejestr sterujący we/wy				`---- 1111`	`---- 1111`

Legenda

– = niezaimplementowane, odczyt '0'’; x = nieokreślone; u = niezmienione; q = zależne od warunku.

Na początek: podrozdziału strony

Materiały tylko do użytku dydaktycznego. Ich kopiowanie i powielanie jest dozwolone
pod warunkiem podania źródła oraz niepobierania za to pieniędzy.

Pytania proszę przesyłać na adres email: i-lo@eduinf.waw.pl

Serwis wykorzystuje pliki cookies. Jeśli nie chcesz ich otrzymywać, zablokuj je w swojej przeglądarce.

Informacje dodatkowe.

Mikrokontrolery

Rodzina podstawowa PIC

PIC10F200/202/204/206

Moduł komparatora

Educational and Non-Profit Use of Copyrighted Material:

Moduł komparatora

Konfiguracja kompilatora

Praca komparatora

Napięcie odniesienia

Czas odpowiedzi

Wyjście komparatora

Znacznik wybudzenia z komparatora

Praca komparatora w trybie uśpienia

Efekty resetu

Zagadnienia połączeń wejść analogowych