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根据ADuC7124/ADuC7126使用的工业操控可编程逻辑操控器规划应战以及解决方案浅析

基于ADuC7124/ADuC7126应用的工业控制可编程逻辑控制器设计挑战以及解决方案浅析-ADuC7124/ADuC7126均为完全集成的1 MSPS、12位数据采集系统,在单芯片内集成高性能多通道ADC、16位/32位MCU和Flash/EE存储器。ADC具有多达12路单端输入。另外还有4个ADC输入通道也可以和4个DAC的输出引脚复用。ADC可以在单端模式或差分输入模式下工作,ADC输入电压范围为0 V至VREF。低漂移带隙基准电压源、温度传感器和电压比较器完善了ADC的外设设置。通过编程可以将DAC输出范围设置为三种电压范围之一。DAC输出具有一个增强特性,能够在看门狗或软件复位时序中保持其输出电压。

ADuC7124/ADuC7126均为彻底集成的1 MSPS、12位数据收集体系,在单芯片内集成高功用多通道ADC、16位/32位MCU和Flash/EE存储器。ADC具有多达12路单端输入。别的还有4个ADC输入通道也可以和4个DAC的输出引脚复用。ADC可以在单端形式或差分输入形式下作业,ADC输入电压规模为0 V至VREF。低漂移带隙基准电压源、温度传感器和电压比较器完善了ADC的外设设置。经过编程可以将DAC输出规模设置为三种电压规模之一。DAC输出具有一个增强特性,可以在看门狗或软件复位时序中坚持其输出电压。

这些器材经过一个片内振荡器和锁相环(PLL)发生41.78MHz的内部高频时钟信号。该时钟信号经过一个可编程时钟分频器进行中继,在其中发生MCU内核时钟作业频率。微操控器内核为ARM7TDMI®,它是一个16位/32位RISC机器,峰值功用最高可达41 MIPS。片内集成有32 KB SRAM和126 KB非易失性Flash/EE存储器。ARM7TDMI内核将一切存储器和寄存器视为一个线性阵列。

ADuC7124内置一个高档中止操控器。该矢量中止操控器(VIC)可认为每个中止分配一个优先级。它还支撑嵌套中止,每个IRQ和FIQ最多答应8级嵌套。假如将IRQ和FIQ中止源兼并,则可以支撑总计16级嵌套中止。片内出厂固件支撑经过UART串行接口端口或 I2C 端口进行在线下载,而且支撑经过JTAG接口进行非介入仿真。这些特性都集成在支撑此MicroConverter®系列的低本钱QuickStart™开发体系中。该器材内置一个供给6路输出信号的16位PWM。为便于通讯,该器材内置2个 I2C 通道,可以将这些通道独立装备为主形式或从形式。别的还供给了支撑主从两种形式的SPI接口。此外还有2个UART通道,每个UART通道内置一个带接纳和发送缓冲器的可装备16位FIFO。

这些器材的作业电压规模为2.7 V至3.6 V,额外温度规模为−40°C至+125°C工业温度规模。作业频率为41.78 MHz时,其典型功耗为120 mW。ADuC7124供给64引脚LFCSP和80引脚LFQFP两种封装。

ADuC7124/ADuC7126使用:

工业操控和自动化体系

智能传感器、精密仪器

基站体系、光纤网络

患者监护

根据ADuC7124/ADuC7126使用的工业操控可编程逻辑操控器规划应战以及解决方案浅析

图1.ADuC7124/ADuC7126功用方框图

ADI PLC(可编程逻辑操控器)解决方案

PLC体系由电源、CPU和多个模仿及数字I/O模块组成,可操控、履行和监控杂乱的机器变量;PLC规划用于多输入和输出装备,具有扩展的温度规模、杰出的电噪声按捺功用、抗震性和抗冲击才能。

PLC体系包含电源、操控和通讯模块以及多种模仿输入、模仿输出、数字输入和数字输出模块。

工业PLC体系规划考虑和首要应战

为了取得适宜的PLC体系规划,规划人员有必要考虑许多不同的体系要求,包含精度、带宽和输入规模等。

• 模仿输入类型和规模:TC(热电偶)和RTD最小_10 mV;履行器操控器最大±10 V,进程操控体系中电流为4 mA至20 mA。

• 模仿输出类型和规模:一般包含_5 V、_10 V、0 V至5 V、0 V至10 V、4 mA至20 mA和0 mA至20 mA。有时需求超量程功用。

• 输入/输出模块的分辨率和精度;典型规模为12位至16位,工业温度规模内精度为0.1%。

• 供给与不同工业网络的衔接才能,如模仿、现场总线、CAN、以太网以及USB

• 阻隔:体系电源模块与低功耗电子元件之间;输入与输出之间;I/O与中心操控单元之间;阻隔等级从1 kV至2.5 kV不等。

• 模仿输入/输出和电源输入维护:毛病条件电压或电流以及EMC考虑,包含电涌和快速脉冲瞬变及ESD。

• 跟着电路板尺度的减小,成效比、热办理和散热将成为小型化器材一个日益重要的问题。别的,更多的通道或节点需求置于相同的空间中,因而要求选用高密度体系。为此,有必要缩小尺度。这意味着外壳更小,然后带来电源办理和散热难题,因而需求经过集成动态电源操控完成智能电源办理的解决方案。

曾经,完成这类I/O体系需求很多高功用分立式元件,由此发生的是巨大且贵重的体系。近来,集成技能的前进使得体系规划人员可以选用尺度更小、功耗更低、本钱更低的解决方案,而其功用与那些大型体系平起平坐。继续的技能前进要求既能不断促进这些解决方案集成,一起还进步其功用和确诊才能。

ADI针对市场需求度身定制解决方案,为规划助一臂之力。这些解决方案选用业界抢先技能,并供给很多规划选项:从选用分立器材的实施方案到全集成式解决方案,包罗万象。

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