®Microchip ГЕНЕРАТОРГЕНЕРАТОР Обзор, советы проектирования и диагностика неполадок PICmiro ® Генератор микроконтроллера. - презентация

1 ®Microchip ГЕНЕРАТОРГЕНЕРАТОР Обзор, советы проектирования и диагностика неполадок PICmiro ® Генератор микроконтроллера

2 ®Microchip ГЕНЕРАТОР Рассматриваемые вопросы: Режимы работы генератора PICmicro MCU Полезные советы при проектировании генератора Квалификация генератора Диагностика неисправностей генератора

3 ®Microchip ОБЗОР РЕЖИМОВ ГЕНЕРАТОРА РАССМОТРИМ ТИПЫ ГЕНЕРАТОРОВ, ДОСТУПНЫХ ДЛЯ РАБОТЫ В PICmicro MCU

4 ®Microchip ГЕНЕРАТОРЫ ОБЗОР РЕЖИМОВ Режимы и диапазоны частот HS, XT, LP и RC – наиболее общие режимы работы генераторов

5 ®Microchip HS – Высокая Скорость Обеспечивает наибольший уровень возбуждения возможный для кристаллов и керамических резонаторов Разработан для частот 4 МГц и выше Наибольшее потребление энергии, но и наибольшая скорость работы Очень популярный режим для резонаторов, т.к. они требуют более сильный уровень возбуждения, чем кристаллы ГЕНЕРАТОРЫ ОБЗОР РЕЖИМОВ

6 ®Microchip XT XTAL – СТАНДАРТ Стандартный режим для кристаллов Работает с кристаллами от 1 до 4 МГц и некоторыми резонаторами Умеренное потребление энергии ГЕНЕРАТОРЫ ОБЗОР РЕЖИМОВ

7 ®Microchip LP – Малая Мощность Спроектирован для 32 кГц кристаллов, иногда может использоваться до 200 кГц Очень низкое энергопотребление Часто используется для согласования во времени чувствительных приложений ГЕНЕРАТОРЫ ОБЗОР РЕЖИМОВ

8 ®Microchip RC – Внешний RC Используется внешний резистор и кондесатор Апроксимация к желаемой частоте Низкая стоимость Умеренные энергозатраты Неточная частота – не рекомендуется для RS -232 и синхронизирующих приложений ГЕНЕРАТОРЫ ОБЗОР РЕЖИМОВ

9 ®Microchip В разнообразных устройствах доступны несколько режимов работы, многие из этих устройств – новинки в серии продуктов Microchip ГЕНЕРАТОРЫ ОБЗОР РЕЖИМОВ IntRC Внутренний RC режим ER Внешний резистивный режим

10 ®Microchip IntRC – Внутренний RC Режим IntRC генератор на PICmicro MCU обеспечивает тактирование Чаще всего доступная частота – 4 МГц Умеренное потребление энергии Освобождается I/O для использования в схеме Не рекомендуется использовать для синхронизирующих во времени приложений и RS ГЕНЕРАТОРЫ ОБЗОР РЕЖИМОВ

11 ®Microchip ER – Внешний Резистор Для установки частоты нужно установить только 1 внешний резистор Низкая стоимость Умеренное потребление энергии Не рекомендуется использовать для синхронизирующих во времени приложений и RS – 232 ГЕНЕРАТОРЫ ОБЗОР РЕЖИМОВ

12 ®Microchip ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРА И КВАЛИФИЦИРОВАНИЕ Советы проектирования генератора и квалифицирования схем генератора для PICmicro микроконтроллера

13 ®Microchip ГЕНЕРАТОР КВАЛИФИЦИРОВАНИЕ Функции генератора зависят от многих системных факторов и должны быть квалифицированы разработчиком Для квалифицирования генератора, протестируйте его в рамках или сверх его требований к разработке Хорошему генератору надо проверить выбор конденсатора и уровня возбуждения При перемещении с одного PICmicro устройства на другое переквалифицируйте схему

14 ®Microchip ГЕНЕРАТОРКВАЛИФИЦИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И НАПРЯЖЕНИЯ ТЕСТ Высокое напряжение Низкое напряжение Низкая температура Высокая температура

15 ®Microchip Квалифицирование температуры генератора Генератору следует быть поверенным минимум в 4х углах Проверьте запуск и форму сигнала Проверьте функцию выхода из спящего режима ГЕНЕРАТОР КВАЛИФИЦИРОВАНИЕ

16 ®Microchip ВЫХОД ИЗ СПЯЩЕГО РЕЖИМА Самый сложный запуск генератора при выходе из спящего режима Необходимо проверить выход из спящего режима, даже если не используется сам спящий режим Если режим сна используется, убедитесь что режим выхода из сна проверен ГЕНЕРАТОР КВАЛИФИЦИРОВАНИЕ

17 ®Microchip ГЕНЕРАТОР ПРОЕКТИРОВАНИЕ При использовании кристаллов: Используйте 2 конденсатора и 2х пиновый кристалл Резистор может понадобится, но часто обходятся без него Установите подходящий уровень возбуждения и проверяйте все на финальной плате (это гарантирует относительное постоянство паразитной емкости)

18 ®Microchip ГЕНЕРАТОРПРОЕКТИРОВАНИЕ Генераторы, основанные на кристаллах и резисторах С включенным резистором Без резистора

19 ®Microchip При использовании керамического резонатора… Помните, что они требуют больше питания, чем кристаллы, следовательно им потребуется больший уровень возбуждения ( режим XT может потребоваться сменить на HS ) Не забудьте квалифицировать и переквалифи- цировать генератор по примеру этих процедур рассмотренных для кристаллов. Избегайте резонаторов со встроенными конденсаторами (обычно у них слишком большой размер) ГЕНЕРАТОРПРОЕКТИРОВАНИЕ

20 ®Microchip При использовании модуля генератора… Проверьте напряжение и температурные условия вашего приложения Они идеально подходят для проверочных кодов, т.к. однозначно отвечают на вопрос, работает генератор или нет. Установить устройство PICmicro в EC или ECIO режим (если они недоступны – используйте HS или XT режим) Подключите выход тактирования устройства к его входу тактирования (вывод OSC1) устройства PICmicro ГЕНЕРАТОРПРОЕКТИРОВАНИЕ

21 ®Microchip При использовании внешнего RC или внешнего R… Помните, что Внешний RC генератор – RC генератор, неточный по своей природе Выбирайте подходящие компоненты и тестируйте их Изменяйте подходящие компоненты и проверяйте их Проверяйте спецификацию устройств для диапазонов значений при тестировании R и C компонент. ГЕНЕРАТОРПРОЕКТИРОВАНИЕ

22 ®Microchip При использовании внутреннего RC… Убедитесь, что биты установки находятся в IntRC (а не RC режиме) Внутренний RC генератор может быть более точен, чем внешний RC (или R), но он все равно неточный RC генератор По умолчанию частота равна приблизительно 4 МГц Частоту можно подстроить с помощью OSCCAL регистра. Для подробностей смотрите инструкцию ГЕНЕРАТОРПРОЕКТИРОВАНИЕ

23 ®Microchip Емкости для кристаллов и резонаторов Помните, что чем больше требуется частота, тем меньше должно быть значение конденсатора Когда частота растет, импенданс уменьшается Минимизируйте следы от паразитной емкости Используйте кристаллы параллельно AT среза Конденсатор C2 контролирует усиление – уменьшение значения C2 приведет к росту усиления генератора ГЕНЕРАТОРПРОЕКТИРОВАНИЕ

24 ®Microchip ВСЕГДА… Проверяйте температуру и напряжение выбранных вами элементов генератора Квалифицируйте схему генератора Переквалифицируйте генератор при изменении вашего PCB, выборе другого PICmicro устройства и других значительных изменений Читайте спецификации для выбора начальных значений и принципиальных схем Убедитесь в стабильности питания ГЕНЕРАТОРПРОЕКТИРОВАНИЕ

25 ®Microchip ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ ГЕНЕРАТОРА Общие проблемы, решения и дополнительная справочная информация

26 ®Microchip Попробуйте использовать модуль генератора Если проблема не исчезла, то это скорее всего код и аппаратная часть Попробуйте поменять конденсаторы Конденсаторы управляют AC током, ограничивающим возбуждение конденсатора. Их изменение приведет к росту напряжения или к ускорению или к замедлению процесса запуска Изучите FACT1 инструкцию для подробных деталей На большинстве устройств внешний RC режим стоит по умолчанию ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ ГЕНЕРАТОРА

27 ®Microchip ГЕНЕРАТОР ДЛЯ СПРАВКИ Справочная информация: