MSP432学习笔记:比较器E模块

2019-10-10来源: eefocus关键字:MSP432  比较器  E模块

ComaratorE是具有用于多达16个通道一般比较器的功能的模拟电压比较器。


23.1 COMP_E简介所述COMP_E模块支持精确的斜率模 - 数转换,电压监控及外部模拟信号的监视。


COMP_E的特点包括


• 反相和同相端子输入多路复用


• 对于比较器输出软件可选RC滤波器


• 提供给定时器A捕捉的输入输出


• 端口输入缓冲器的软件控制


• 中断能力• 可选择的参考电压发生器,电压发生器的滞后


• 从共享基准参考电压输入


• 超低功耗比较器模式


• 中断驱动的测量系统,


用于低功率操作支持图23-1 示出了COMPE框

 23.2 COMP_E操作

所述COMP_E模块由用户软件进行配置。COMP_E的设置和操作在下面的章节中讨论。


23.2.1比较

( - )输入端的比较器的模拟电压在正(+)和负相比较。如果+接线端是更积极比 - 末端,比较器输出CEOUT高。比较器可以打开或关闭使用控制位世隆进行切换。比较器应在不关闭使用,以减少电流消耗。当比较器处于关闭状态,CEOUT是低时CEOUTPOL位被设置为0,并且当CEOUTPOL位被设置为1 CEOUT高。要优化的应用,满足比较器的速度要求的最低功耗模式的电流消耗(参见比较器传播延迟和响应时间的特定于设备的数据表)应与CEPWRMD比特来选择。该CEPWRMD位默认为0x0,这是最高的动力和最快的速度。CEPWRMD = 0X2是最低的功率和速度最慢的选项。


23.2.2模拟输入开关

模拟输入切换两个比较输入端连接或断开,以使用CEIPSELx和CEIMSELx位相关的端口引脚。比较器的输入终端可以单独控制。该

CEIPSELx和CEIMSELx位允许:

• 到V +比较器的V-端子的外部信号中的应用和

• 内部基准电压的路由至相关联的输出端口引脚

• 外部电流源(例如,电阻器),以将比较器的V +或V-端子的应用

• 内部多路复用器向外部内部的两个端子的映射,则输入开关被构造为T型开关来抑制在信号路径中的失真。

注:比较器输入连接

当比较器接通时,输入端子应连接到一个信号,功率,或接地。否则,浮动水平可能会导致意外的中断和电流消耗增

加。

所述CEEX位控制输入多路复用器,置换比较器V +和V-端子的输入信号。此外,当比较器端子被置换,来自比较器的输出信号被太

反转。这允许用户以确定或补偿比较器的输入偏移电压。


23.2.3端口逻辑

与比较器信道相关联的PX.Y引脚由CEIPSELx或CEIMSELx位启用禁用其数字部件,同时用作比较器的输入。只的比较器输入管脚之一

被选择作为输入到在一个时间比较器由输入多路转换器。

23.2.4输入短路开关

所述CESHORT位短路的Comparator_E输入。这可以用于建立一个简单的对比较器取样和保持(见 图23-2 )。

所需的采样时间与采样电容器的尺寸(CS)、与短开关串联的输入开关的电阻(RI)和外部源的电阻(RS)成正比。采样电容CS应大于100pf,充电时间常数Tau可由式12计算。Tau = (RI + RS) CS(12)根据要求的精度,采样时间为3 ~ 10 Tau。3 Tau的采样电容被充电到输入信号电压电平的95%左右,5 Tau的采样电容被充电到99%以上,10 Tau的采样电压足以保证12位精度


23.2.5输出滤波器比较器的输出可带或不带内部滤波。在设置控制位CEF时,使用片内RC滤波器对输出进行过滤。滤波器的延时可以通过四个不同的步骤进行调整。当输入端子之间的电压差很小时,所有比较器输出都会振荡(如图23- 3所示),这是由信号线、供电线路和系统其他部分之间的内外部寄生效应和交叉耦合造成的。比较器输出振荡降低了比较结果的精度和分辨率。选择输出滤波器可以减少与比较器振荡相关的误差。

23.2.6基准电压发生器


图23-4显示了Comparator_E引用框图

图23。基准发生器框图

比较器和比较器输出的中断标志在来自共享引用的参考电压稳定时保持不变。如果将CEREFLx从一个非零值更改为另一个非零值,中断标志可能会显示不可预知的行为。建议设置CEREFLx =00之前更改CEREFLx设置


电压基准发生器用于生成VREF, VREF可应用于任意一个比较器输入端。CEREF1x (VREF1)和CEREF0x (VREF0)位控制电压发生器的输出。CERSEL位选择应用VREF的比较器终端。如果外部信号被应用到两个比较器输入端,内部参考发生器应该关闭以减少电流消耗。电压基准发生器可以产生器件VCC的一部分或集成精密电压基准源的一部分电压基准。当CEOUT为1时使用Vref1,当CEOUT为0时使用Vref0。这允许在不使用外部组件的情况下产生滞后


23.2.7端口禁用寄存器(CEPD)比较器的输入和输出功能与相关的I/O端口引脚复用,这些引脚是数字CMOS门。当模拟信号应用于数字CMOS门时,寄生电流可以从VCC流向GND。如果输入电压接近栅极的过渡电平,就会产生寄生电流。禁用端口pin缓冲区可以消除寄生电流流,从而减少总体电流消耗。设置CEPDx位后,禁用相应的Px。y输入缓冲器如图23-5所示。当当前消耗是关键时,任意Px。连接到模拟信号的y引脚应该用它们相关的CEPDx位禁用。选择具有CEIPSEL或CEIMSEL位的比较器多路复用器的输入管脚将自动禁用该管脚的输入缓冲区,而不管相关的CEPDx位的状态如何。

23.2.8 Comparator_E中断一个中断标志和一个中断向量与Comparator_E关联。中断标志CEIFG设置在比较器输出的上升边缘或下降边缘,由CEIES位选择。当CEIFG和CEIE位都设置好时,比较器发出中断信号。当NVIC适当地启用比较器中断时,CPU可以为比较器中断提供服务。注意:改变CEIES位的值可能会设置比较器中断标志CEIFG。即使比较器被禁用(CEON = 0),也会发生这种情况。建议在配置比较器以获得适当的运行中断行为之后清除CEIFG。


23.2.9用于测量电阻元件的Comparator_E

采用单斜率模数转换方法,优化比较器可以实现电阻元件的精确测量。例如,通过比较热敏电阻的电容放电时间和参考电阻的放电时间,温度可以用热敏电阻转换成数字数据(见图23-6)。将参考电阻Rref与Rmeas进行比较

Rmeas测得的温度计算资源为:


•两个数字I/O引脚为电容器充放电。


•I/O设置为输出高(VCC)给电容充电,复位为放电。


•不使用时,I/O用CEPDx集切换到高阻抗输入。


•一个输出充电和放电电容通过Rref。


•一个输出通过Rmeas放电电容器。


•+端连接到电容器的正端。


•-终端连接到一个参考水平,例如0.25×VCC。


•输出滤波器应用于最小化开关噪声。


•CEOUT用于门控计时器捕获电容器放电时间。


可以测量多个电阻元件。附加元素连接到C0


可用的I/O引脚和切换到高阻抗时,没有被测量。


热敏电阻的测量是基于比率转换原理。两个电容的比值


放电次数计算如图23-7所示。


VCC电压和电容值在转换过程中应保持恒定,但不是临界值,因为它们在公式13的比值中相互抵消

23.3 COMP_E寄存器

表23-1列出了COMP_E寄存器及其地址偏移量。有关模块的基本地址,请参阅特定于设备的数据表


 注意:这是一个16位模块,只能通过字节(8位)或半字(16位)访问。对该模块的32位读写访问会导致总线错误。

有关以下部分中使用的寄存器位访问和重置约定的详细信息,请参阅

前言


23.3.1 CExCTL0 Register (offset = 00h) [reset = 0000h]


Comparator_E控制寄存

 23.3.2 CExCTL1寄存器(偏移值= 02H)[复位= 0000H]

Comparator_E控制寄存1

23.3.4 CExCTL3寄存器(偏移值= 06H)[复位= 0000H]

Comparator_E控制寄存器3

23.3.4 CExCTL3寄存器(偏移值= 06H)[复位= 0000HComparator_E控制寄存

 

23.3.5 CExINT寄存器(偏移值= 0CH)[复位= 0000H]

Comparator_E中断控制寄存器

 23.3.6 CExIV寄存器(偏移值= 0EH)[复位= 0000H]

Comparator_E中断向量寄存器

 


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