Новый микроконтроллер семейства MAXQ для построения счетчиков электроэнергии
Компания Maxim Integrated Products (подразделение Dallas Semiconductor) представила новый микроконтроллер MAXQ3120 для обработки цифровых и аналоговых сигналов со встроенными прецизионными аналоговыми устройствами. MAXQ3120 содержит два 16-разрядных сигма-дельта аналогово-цифровых преобразователя (АЦП), для каждого из которых раздельно программируется коэффициент усиления. Микроконтроллер содержит также часы реального времени с цифровой подстройкой, контроллер ЖКИ и одно-тактный умножитель-накопитель (MAC). Микроконтроллер предназначен для применения в различных высокоточных аналоговых приложениях, таких как счетчики электроэнергии, медицинские приборы, портативные устройства сбора данных, цифровые весы, промышленные датчики и промышленная автоматика.
Основу MAXQ3120 составляет высокоэффективное 16-разрядное ядро с архитектурой RISC и однотактным выполнением инструкций, за счет чего достигается производительность 1 млн. оп. в сек/МГц. Микроконтроллер использует интеллектуальную схему управления синхронизацией, которая минимизирует излучение цифровых шумов. Встроенный однотакт-ный модуль перемножения-накопления (MAC) позволяет ре-
ализовать мощные функции по цифровой обработке аналоговых сигналов. Сочетание высокоэффективной обработки сигналов и малого уровня цифровых шумов дает возможность MAXQ3120 оцифровывать аналоговые сигналы с высокой точностью, а затем обрабатывать на скорости, лишь незначительно отличающейся от частоты синхронизации МК. Как результат, применив MAXQ3120 в своих разработках и оборудовании, проектировщики смогут расширить функциональные возможности, при этом снизив себестоимость.
ФУНКЦИИ ПО ОБРАБОТКЕ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ
Микроконтроллеры традиционно используются в качестве механизма связи и управления между центральным цифровым устройством и окружающими аналоговыми. Однако в настоящее время перед разработчиками ставиться все большее число задач, где требуется точное аналогово-цифровое преобразование и обработка в реальном времени. Также увеличивается потребность в поддержке сложных дисплеев и коммуникационных интерфейсов. Примерами таких приложений могут служить устройства контроля параметров окружающей среды, счетчики электроэнергии, медицинские приборы, портативные устройства сбора данных, промышленные датчики и промышленная автоматика.
УНИКАЛЬНЫЕ И СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ДЛЯ СЧЕТЧИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Несмотря на столь широкое распространение счетчиков электроэнергии в современном мире, увеличение достоверности измерения — не такая уж простая задача для разработчика, т.к. предъявляются особые требования по точности и широкому динамическому диапазону для аналогово-цифро-вого преобразования. Помимо этого необходимы широкие возможности по организации канала передачи данных и высокоточное накопление энергии в различные периоды времени. Принцип «время-деньги» относится одинаково и к клиенту и к энергопоставляющей компании. В разработках на основе традиционных микроконтроллеров применяются дискретные прецизионные аналоговые компоненты, драйверы дисплеев и устройства связи. Например, в
типичных многотарифных счетчиках (тариф зависит от времени суток) понадобятся следующие устройства: несколько АЦП с фиксированной функцией DSP (обработки цифрового сигнала) для накопления энергии, драйвер ЖКИ, часы реального времени, микроконтроллер и какой-либо приемопередающий интерфейс, например, RS-485, радиочастотный модем или модем с передачей данных по электросети.
В процессе применения столь разнородных компонентов от разных производителей у производителя электросчетчиков возникает множество трудностей. Задача проектирования особенно усложняется, когда предъявляется требование по
компактности размеров и малой стоимости. MAXQ3120 помогает решить данные задачи путем интеграции большинства ключевых дискретных компонентов в одну микросхему, в т.ч. микроконтроллер, часы реального времени с цифровой коррекцией хода и отдельным резервным питанием, драйвер ЖКИ с поддержкой до 112 сегментов, два универсальных синхронно-асинхронных при-емо-передатчика (USART) для поддержки возможности одновременной организации двух каналов связи, два дифференциальных высокоточных АЦП с программируемым усилением и однотактный модуль перемножения-накопления (МАС). С помощью однотактного MAC обсчет накопления электроэнергии выполняется быстро, не требуя повышения тактовой частоты, и позволяя микроконтроллеру решать другие задачи, например, передача данных и отображение информации.
|
