拥有USB的PSoC应用于风扇控制
·SAR型ADC(多达2个,具有6位分辨率)
当PSoC的模拟块与数字块组合时,用户还能够生成额外的部件,它包括:
·增量型ADC(多达2个,具有6位~14位分辨率)
·增量-累加(ΔΣ)型ADC(1个,在62.5ksps采样速率条件下具有8位分辨率)
附加的系统资源可提供适用于完整系统设计的更多功能。这些资源包括:
·具有5个可配置端点和256bytes RAM的全速USB(12Mbps),只需要2个外部串联电阻器。
·硬件I2C通过两根电缆提供了100kHz和400kHz通信。支持从模式、主模式和多主模式。
·数字时钟分频器提供了三种适合不同应用的可定制时钟频率。可通过布线使时钟与数字和模拟系统相连。
·两个乘法累加单元(MAC)提供了具有16位结果的快速带符号8位乘法和32位累加运算功能,旨在帮助进行通用数学和数字信号处理。
·抽取器提供了一个针对数字信号处理应用(包括ΔΣ型ADC的形成)的定制硬件滤波器。
·低电压检测(LVD)中断能够指示电压电平的下降,而先进的POR(上电复位)电路则免除了增设一个系统监控器的需要。
·内部1.3V基准提供了一个用于模拟系统(包括ADC和DAC)的绝对基准。
·通用型模拟多路复用器系统。
图4:CY8C24794 I/O模拟多路复用器总线/系统连接
当选择一个控制器时,设计师必须了解需要多少个模拟输入。对于只需要6个输入的系统,8个输入是否足够?需求会不会进一步提高?一个特殊的控制器系列能够处理多少个模拟输入?CY8C24794通过允许将其多达6个I/O端口与一个模拟多路复用器相连的方法(从而可将48个引脚用于模拟信号)解决了该问题。上述示意图4就对此问题进行了详细的分析。
一个I/O模拟多路复用器(复用器是一种综合系统,通常包含一定数目的数据输入,n个地址输入(以二进制形式选择一种数据输入))实际是两根总线,如果需要的话,可在内部进行连接。它实质上就是一个大型交叉开关,允许将 任何引脚连接至一个模拟控制系统的模拟阵列。每个引脚都具有一个开关,当被选择时则与一根模拟总线相连。如果模拟阵列和数字块被配置成一个ADC,则将能够检测多达48个输入信号的电压。
与模拟多路复用器总线相连的还有一个电流源。该电流DAC是可选的,并具有两个调节范围,即:0μA~20μA或0μA~400μA。如欲读出一个电阻值,则只需以下四个步骤即可:
(1) 将电阻连接至一个引脚
(2) 把该引脚连接至模拟总线
(3) 启动电流
(4) 利用同样连接至该总线的ADC来测量负载电压(该电压是电阻与电流的乘积)
为了获得超高准确度,一种方法是牺牲一个引脚来换取一个基准电阻器。将该电阻器连接至总线,并测量其两端的负载电压。然后,断开该电阻器、连接所需的电阻器并测量其负载电压。这两个电压读数之比就等于两个电阻器的阻值之比。电流准确度中的任何误差都将下降。此时,测量的准确度完全取决于基准电阻器的准确度。
加至模拟多路复用器上的一个放电开关可被用来测量电容。当受到的激励时,与电阻器将产生一个DC(直流)负载电压
不同,生成的是一个。该斜坡速率与激励电流成正比,而与测量电容成反比。为了方便该转换速率的测量,模拟部分被配置成一个采样比较器。电容器(由两片接近并相互绝缘的导体制成的电极组成的储存电荷和电能的器件)被连接至总线,从而产生一个转换信号。当该信号达到比较器的调整点时,放电开关进入工作状态,导致电容器放电回零。开关随后释放,该循环继续进行。这个过程被称为弛张振荡。显然,这种循环的频率与施加的电流成正比,而与电容成反比。比较器输出被馈至数字部分,这里已经配置了一个频率计数器或周期定时器。电容可从测量数字信号推导出来。
有多种换能器可将信号转换成电容,比如显微机械加工加速器。电容的一项重要应用是测量手指的存在与否。该技术可被用于电容性触摸开关的移植,这种触摸开关正在逐渐取代消费类电子产品(比如:MP3播放器、笔记本电脑和移动电话)中的按钮和开关。电容性触摸开关提供了一种独特的用户体验,而且不易受到潮湿以及其他环境因素的损坏。
风扇控制应用
风扇模块概述:大型电信、网络系统经常使用高性能处理器,从而在一个简单的机架上实现更多功能。例如,一个曾经支持12条ADSL的线卡现在可以支持64条,之前能够耗散24W (每条ADSL为2W)功率的电路板现在必须耗散128W的功率。用强劲的冷空气气流降低相关热阻,以达到散热要求。大多数电信系统包含很多风扇。为保证在一个风扇出现故障的情况下系统仍能正常工作,系统经常放置超过理论所需数目的风扇(N+1结构)。这样,一个系统可能会用到6至8个风扇。每
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