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ADI EVAL-ADuCM360QSPZ开发套件评测(转)

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最後回覆由ADI_Amy於2015-3-13提供

本篇测评文章转自爱板网,原文链接:http://www.eeboard.com/evaluation/adi-eval-aducm360qspz/

 

你是否有过带小孩去医院看病的经历?相信除了打针、挂水,量体温也是小孩非常闹腾、不愿配合的一件事,尤其是使用水银体温计测量的,不仅效率低、测量麻烦,还有一定的危险性,(当然,水银温度计也不是一无是处,至少测量精准)不过,随着各类电子测温设备的快速发展,比如电子耳温枪,红外电子体温计等,电子温度计的可靠性得到了进一步的提高,测量也比较准确,国内的一些大型综合性医院已经开始尝试使用电子温度计来替代传统的水银温度计进行初步的体温测量,无独有偶,这些操作方便快捷,界面显示直观的电子体温计也成为了大部分家庭的首选,作为必备的“家庭卫士”之一。

 

那么,如此受欢迎的电子温度计我们是否能自己DIY一个呢?答案当然是肯定的,比如说爱板网手上拿到的这套ADI EVAL-ADuCM360QSPZ开发套件,本身就是一个很好的电子温度测量参考开发方案,评估板基于ADI的单芯片数据采集微控制器ADuCM360。

 

好吧,我们首先一起来认识下这个评估套件到底是什么样子的?

 

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盒内配件包括:

  • EVAL-ADuCM360MKZ评估板
  • J-LINK OB仿真器
  • USB线缆、资料光盘(包括IDE工具、开发板原理图、例程代码、上手指导文档等)

EVAL-ADuCM360QSPZ开发套件包装盒属于比较“朴素”的类型,就不多说啥了,不过让人比较惊喜加意外的是盒内的配件,果真是“物不可貌相”。

 

首先是评估板EVAL-ADuCM360MKZ,如下图(左)所示,谁能想到板卡大小仅有62mm*21.6mm,实在太过小巧了,比较让人意外,初步观察,整个板卡基本上就是以ADuCM360微控制器为原型的一个“最小系统板”。

 

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另外,值得惊喜的是开发套件除了评估板、光盘资料等外,竟然还包含了一个J-LINK OB仿真器,这下不仅可让工程师省了额外购买仿真器的开销,还能进行快速的产品开发,看来ADI对于自身产品开发体验考虑的还是非常周到的。


 

ADuCM360模拟微控制器

正如上文所述,EVAL-ADuCM360MKZ评估板主要是以ADuCM360微控制器设计的一个简单开发平台,我们何不妨从主控制器入手,来了解板卡的功能,如下图所示

 

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ADuCM360MKZ评估板评估板搭载的微控制器具体型号为ADuCM360BCPZ128(ADuCM360BCPZ128数据手册),采用了48引脚 LFCSP封装,大小为7mm*7mm,其主要的特性如下:

  • 基于32位ARM Cortex-M3处理器,集成128KB FLASH/EE,8KB SRAM
  • 集成1个片内32 kHz振荡器和1个内部16 MHz高频振荡器
  • 集成两个24位 ADC(ADC0和ADC1),转换速率为3.5Hz~3.906KHz,50 Hz/60 Hz同步噪声抑制
  • 两个ADC均采用灵活的输入多路复用,可实现6路差分或11路单端输入通道
  • 4路内部通道,用于监控DAC、温度传感器、IOVDD/4和AVDD/4(仅ADC1)
  • 可编程增益(1至128)
  • 均方根(RMS)噪声:52 nV(3.75 Hz时),200 nV(50 Hz时)
  • 可编程传感器激励电流源
  • 片内1.2V精密基准电压源
  • 一个12位的DAC转换器,NPN模式可用于4 mA至20 mA电流环路应用
  • UART、I2C和2 × SPI串行I/O、16位PWM控制器、19引脚多功能GPIO端口
  • 2个通用定时器、唤醒定时器/看门狗定时器、多通道DMA和中断控制器
  • 具有多种低功耗工作模式,休眠功耗仅为4uA
  • 工作电压范围:1.8 V至3.6 V;额定工作温度范围:−40°C至+125°C

抛开参数,ADuCM360作为一款主打AD转换功能的模拟微控制器,主要可以分为两个部分:一部分是以两个ADC单元为主的数据采集转换模拟部分(不局限ADC功能,比如同样带有DAC功能),另一部分则是以ARM Cortex-M3处理器为主,包含了FLASH、SRAM等一些常用外设资源构成的控制单元部分,如下图所示

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  • 模拟部分

众所周知,数据处理转换一向是ADI公司的强项,我们也看到在这颗主打模数转换功能的ADuCM360微控制器上集成了两个24位的高精度 Δ-Σ ADC,采样率为3.9ksps,如果再细看这个微控制器内部结构(如下图),你就能发现这两个ADC均连接到一个灵活的输入多路复用器,使这两个ADC既可在全差分配置模式下、又可在单端模式下工作,应用相当的灵活,不受局限。


 

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再来看这两个ADC内部的构造(如上图红圈所示),包含两个并联的滤波器:一个SINC3或SINC4滤波器与SINC2滤波器并联,采用这种设计结构有什么好处呢?


那还是要从这几个滤波器本身的作用说起,我们可以根据不同的应用需求采取不同的配置,如:

  • SINC3或SINC4滤波器用于精密测量
  • SINC2滤波器用于快速测量和输入信号的阶跃变化检测


除了主要的ADC功能,模拟部分还包括了一个1.2V的基准电压源,一个单通道带缓冲的电压输出DAC等,这里就不过多介绍了,具体内容可以参考ADI官网的芯片规格书。

 

  • 控制部分

这时,我们再来看ADuCM360微控制器的控制方面,这部分内容就相对比较通熟易懂,ADI选用了生态圈广泛的ARM Cortex-M3处理器作为主控,在微控制器领域摸爬滚打多年的工程师都或多或少了解,M3是ARM公司推出的最早M系列处理内核,功耗低、稳定可靠,一直延用多年,(苹果手机的协处理器同样是基于这颗处理器)性能介于M0与M4之间,与我们熟知的Cortex-M4处理器相比,可以看作是少了DSP指令集以及FPU单元的支持,可以说,ADI选用ARM的这块Cortex-M3处理器是综合了适用性、功耗、性能等因素综合考量的结果。

結果