Вышел новый номер бюллетеня «Компоненты TI»

Новый номер бюллетеня "Компоненты TI"

Новая платформа микроконтроллеров «Wolverine» от TI снижает общее энергопотребление на 50%

Семейство микроконтроллеров MSP430 давно и хорошо известно. Низкое энергопотребление изделий этого семейства позволило ему занять ведущее положение на рынке изделий с батарейным питанием. Продолжая работу по снижению энергопотребления, Texas Instruments разработал новую линейку микроконтроллеров MSP430 — семейство «Volverine», в котором удалось сократить ток потребления еще как минимум вдвое. Достигнуто это, в первую очередь, за счет применения ферроэлектрической памяти программ вместо Flash-памяти. Типовой ток потребления новых микроконтроллеров в активном режиме — около 100 мкА/МГц. Быстродействие ферроэлектрической памяти также значительно выше — примерно в 100 раз. Кроме того, в отличие от Flash-памяти, ресурс ее практически неограничен, — все это позволяет использовать ее не только как память программ, но и как память данных.

Микроконтроллеры «Volverine» выполнены по 130-нм технологии, работают на тактовой частоте до 24 МГц и имеют богатый набор периферийных устройств. Будучи разработано для компактных применений, семейство включает в себя изделия в корпусах с малым числом выводов — 24, 38 и 40.

В статье описаны особенности архитектуры новых микроконтроллеров и ее преимущества.

Руководство по проектированию аппаратного обеспечения ЦСК TMS320F28xx и TMS320F28xxx

Во второй части статьи (начало см. в №4-2011 бюллетеня «Компоненты TI») описаны особенности работы с памятью программ ЦСК семейства F28x, а также рассмотрены вопросы разработки схем и проектирования печатных плат с этими контроллерами. Описана работа с программой начальной загрузки, включая выбор источника и назначение режимов загрузки. Приведены рекомендации по компоновке плат, по построению схемы тактирования, разводке «земли», правильному размещению блокировочных конденсаторов, трассировке проводников и т.д. Даны также рекомендации по проектированию узла, включающего разъем JTAG-отладчика. Особое внимание уделено вопросам электромагнитной совместимости, снижению уровня помех, генерируемых платой, а также вопросам защиты платы от статического электричества.

Измерение скорости вращения с помощью интерфейса сканирования микроконтроллера MSP430

Продолжение статьи. Начало см. в №1-2012 бюллетеня «Компоненты TI»

Статья посвящена разработке датчиков вращения, применяемых в водо- и теплосчетчиках, а также в других измерительных устройствах.

Рассмотрен вариант построения датчика вращения с использованием интерфейса сканирования, присутствующего в некоторых моделях микроконтроллеров семейства MSP430. Этот вариант позволяет, помимо измерения скорости, определять также направление вращения. Приведены рекомендации по настройке режимов работы портов ввода-вывода, по калибровке ЦАП, используемого для генерации пороговых уровней, даны осциллограммы работы датчиков. Рассмотрены два вида конечных автоматов обработки сигналов — простейший и с подавлением дребезга.

Производительность без компромиссов: внедрение управления в реальном времени и коммуникационных каналов с помощью микроконтроллера с двойной подсистемой

В статье рассмотрено новое семейство микроконтроллеров от Texas Instruments — Concerto. Это 2-х ядерные контроллеры, предназначенные для промышленных применений. Содержат DSP-ядро С28х, работающее с тактовой частотой до 150 МГц, и ARM-ядро с архитектурой Cortex-M3 и рабочей частотой до 100 МГц. Два ядра образуют слабосвязанную архитектуру — каждое из них имеет свою память программ, свое ОЗУ, свою цифровую периферию. Общими ресурсами являются специальное буферное ОЗУ, аналоговая периферия, а также схемы питания и тактирования, хотя тактовая частота каждого из ядер может быть установлена независимо, что позволяет оптимизировать энергопотребление. Дополнительные 8 блоков ОЗУ по 8 кбайт могут быть приданы любому из ядер.

Такая архитектура позволяет совместить в одном кристалле функции управления объектом и функции связи изделия с внешним миром. Архитектура C28x оптимизирована для эффективного и надёжного управления сложными алгоритмами контроля, снабжена встроенным сопроцессором с плавающей запятой и чётко организованной архитектурой памяти. Наличие нескольких многоканальных ШИМ-модулей позволяет организовать эффективное управление электроприводом. В свою очередь, ядро ARM Cortex-M3 широко используется в телекоммуникационных приложениях и поддержано большой библиотекой инструментов и программного обеспечения. Cortex-M3 также является проверенной платформой для разработки расширенных человеко-машинных интерфейсов (HMI) и графических пользовательских интерфейсов (GUI). Такое разделение архитектуры Concerto как увеличивает надёжность системы, так и существенно упрощает разработку приложений, поскольку каждое ядро управляет только своими собственными периферийными устройствами и разработчики могут быть уверены в том, что программное обеспечение соседнего ядра не сможет негативно повлиять на способность системы стабильно работать в режиме реального времени.

Рассмотрены также некоторые вопросы разработки программ для двухъядерной архитектуры Concerto с использованием среды Code Composer Studio.

Семейство микроконтроллеров Stellaris®

В статье приведен обзор архитектуры микроконтроллеров семейства Stellaris. Это контроллеры на базе 32-х разрядного ARM-ядра Cortex-M3 и с широким набором периферийных устройств. Имея цену, вполне соизмеримую с ценами 8- и 16-разрядных микроконтроллеров, микроконтроллеры Stellaris предоставляют разработчику все преимущества 32-разрядной архитектуры. Приведены аргументы, обосновывающие выбор именно МК Stellaris из широкой гаммы ARM-микроконтроллеров, известных на рынке. Это широта выбора — семейство насчитывает более 160 изделий с различными объемами памяти и наборами периферии. Это низкая стоимость. Это наличие недорогих, а часто и вовсе бесплатных, средств разработки.

Рассмотрены характеристики StellarisWare — бесплатного программного продукта, содержащего набор библиотек подпрограмм и функций для драйверов периферии, поддержки интерфейса USB и графических примитивов. В ряде моделей МК Stellaris библиотеки StellarisWare находятся в специализированном ПЗУ контроллера.

Приведено краткое описание наборов разработчика — аппаратно-программных платформ, позволяющих за короткое время осуществить разработку проекта.

Анализ и измерение собственных шумов в схемах с операционными усилителями.

Первая часть статьи, посвященной анализу классической схемы инструментального усилителя, включающей в себя три ОУ. Рассмотрены структура и составные части схемы, предложены методы ее анализа, даны формулы расчета коэффициента усиления. Проведен анализ источников собственных шумов схемы, предложен метод моделирования шумовых факторов, приведены типовые шумовые характеристики инструментальных усилителей INA333 и INA128 производства Texas Instruments.

Сложности в проектировании высокочастотных преобразователей постоянного тока с высоким входным напряжением

В статье рассмотрены проблемы проектирования понижающих импульсных стабилизаторов напряжения с большой разницей входного и выходного напряжений. Такие стабилизаторы работают с высокой скважностью, что порождает ряд проблем. Отмечено в частности, что классический способ уменьшения габаритов стабилизатора — повышение рабочей частоты — не всегда дает положительный эффект, поскольку при высокой скважности время переключения силового ключа становится соизмеримо с периодом тактовых импульсов и является фактором, снижающим КПД.

Рассмотрены три варианта схемы стабилизатора на микросхеме TPS54160 производства Texas Instruments, работающие на частотах 100, 300 и 750 кГц, при входном напряжении 48 В, выходном — 5 В и токе нагрузки 1 А. Приведены рекомендации по выбору номинальных значений элементов. Рассмотрены критические значения параметров, при которых стабилизатор может перейти в режим работы с пропуском импульсов, характеризующимся высоким уровнем пульсаций выходного напряжения. Рассмотрены факторы, влияющие на КПД, отмечено, что с ростом частоты КПД существенно падает, а уровень шумов, обусловленный дрожанием импульса — возрастает.

IBIS-модель. Использование IBIS-моделей для исследования аспектов целостности сигналов

Третья, заключительная часть статьи, посвященной анализу прохождения сигналов в длинных линиях и их моделированию. Моделирование производится на базе IBIS-моделей, построенных, в свою очередь, на основе SPICE-моделей путем их упрощения — не рассматривая внутреннюю структуру микросхемы, IBIS-модель описывает только свойства порта ввода/вывода. Это позволило упростить процесс анализа схем и конструкций печатных плат для ряда конкретных применений.

Рассмотрена типичная схема предачи данных по последовательному интерфейсу между микроконтроллером MSP430 и АЦП типа ADS8326. Приведены рекомендации по согласованию линий связи и диаграммы моделирования для несогласованной и согласованной линий связи. Приведены формулы расчета линий связи, представляющих собой проводники печатной платы. Дана структура данных IBIS-модели, полученной из параметров SPICE-модели.

Библиотека расширения языка программирования TCL TCLXDS и базирующаяся на ней система программирования flash-памяти SAUFlash

TCL — скриптовый язык высокого уровня, ставший фактическим стандартом в системах автоматизации разработки микросхем.

В статье кратко описана библиотека TCLXDS — уникальная разработка фирмы Sauris, позволяющая сценариям, написанным на языке TCL, получить доступ к отладочным функциям процессоров Texas Instruments без использования среды Code Composer Studio (CCS), а также к функциям пограничного сканирования любых ИС с JTAG-интерфейсом. В качестве примера рассмотрена утилита SAUFlash, позволяющая программировать как внутреннюю Flash-память целого ряда микроконтроллеров производства Texas Instruments, так и внешние ИМС памяти, подключённые к различным интерфейсам процессоров, например I2C, SPI или EMIF.

SAUFlash и TCLXDS являются бесплатным программным продуктом и поставляются совместно с драйверами эмуляторов компании Sauris.

Ознакомиться с материалами бюллетеня Вы можете на сайте издателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *