NE_10_2007.pdf

СОДЕРЖАНИЕ

№10 (36), 2007 г.

КОМПОНЕНТЫ

Информационно-технический

журнал.

АНАЛОГОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ

Интерфейсные микросхемы Microchip

Илья Афанасьев ................................................................................3

Учредитель – ЗАО «КОМПЭЛ»

Издается с 2005 г.

ПАМЯТЬ

Микросхемы памяти STMicroelectronics

Александр Бородулин .......................................................................8

Свидетельство о регистрации:

ПИ № ФС77-19835

БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Bluetooth-модуль LMX9838 от National Semiconductor

Илья Бочарников ................................................................................11

Редактор:

Геннадий Каневский

vesti@compel.ru

Помощник редактора:

Анна Кузьмина

СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Высоковольтные ИС для промышленного привода (окончание)

(International Rectifier)

Михаил Румянцев ...........................................................................13

Редакционная коллегия:

Юрий Гончаров

Алексей Гуторов

Игорь Зайцев

Евгений Звонарев

Сергей Кривандин

Александр Райхман

Борис Рудяк

Игорь Таранков

Илья Фурман

ДАТЧИКИ

Интегральные датчики температуры National Semiconductor

Евгений Иванов ...............................................................................16

ПАССИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

Кварцевые генераторы Geyer

Дмитрий Цветков ............................................................................20

Дизайн, графика, верстка:

Елена Георгадзе

Владимир Писанко

Евгений Торочков

Светодиоды Bright LED и Huey Jann

Алексей Никитов .............................................................................24

Распространение:

Эдуард Бакка

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

Датчик наклона с низким энергопотреблением

на основе MSP430F2012 (Texas Instruments)

Алексей Пантелейчук ......................................................................27

Электронная подписка:

www.compel.ru/subscribe

Отпечатано:

«Гран При»

г. Рыбинск

ВОПРОСЫ ЧИТАТЕЛЕЙ .........................................................................31

Тираж – 1500 экз.

Подписано в печать:

19 июля 2007 г.

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ №10, 2007

ОТ РЕДАКТОРА

Уважаемые

читатели!

димых мелочах, без которых рабо-

та изделия невозможна. При этом в

структуре таких номеров сохраня-

ются материалы по продукции ве-

дущих производителей, поскольку

рассказать обо всех интересных но-

винках в тематических номерах не-

льзя.

Номер, который вы держите в

руках, построен как раз по сбор-

ному принципу. Темы нескольких

его статей – кварцевые генераторы,

светодиоды, интегральные датчики

температуры.

Нам хотелось бы знать, устраи-

вает ли вас чередование тематичес-

ких номеров журнала и номеров

общего характера. Возможно, вы

хотели бы чаще читать первые, или

вторые. Ждем ваших писем.

Изначально каж-

дый номер «Но-

востей электрони-

ки» строился по

принципу «отов-

сюду – обо всем». С развитием

журнала появилась идея выпус-

кать номера, посвященные продук-

ции одного производителя. На их

обложке вы можете увидеть слова

«бренд номера» и название бренда.

Возможно, вы заметили, что на-

чиная с шестого номера за этот год,

сборные номера и номера, посвя-

щенные одному бренду, чередуют-

ся. В ближайшее время мы хотели

бы сохранить такую схему. Нам ка-

жется, что она позволяет дать раз-

работчику более фундаментальную

информацию по продукции, на ко-

торой может быть основана его раз-

работка, по тому, что можно назвать

«краеугольными камнями». В то же

время традиционные номера дают

разработчику возможность сориен-

тироваться в «обвязке», в необхо-

С уважением,

Геннадий Каневский

АНАЛОГОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ

Илья Афанасьев

ИНТЕРФЕЙСНЫЕ

МИКРОСХЕМЫ

MICROCHIP

Микропотребляющий LDO

Компания Microchip Technologies

начала выпуск MCP1702 – микро-

потребляющего компенсационно-

го стабилизатора со сверхнизким

собственным током потребления

2,0 мкА, низким падением напря-

жения, увеличенным входным на-

пряжением до 13,2 В и выходным

током до 250 мА.

Популярная в народе фраза о кроликах и их ценном мехе в при-

менении к продукции компании Microchip может звучать как

«Microchip – это не только микроконтроллеры PIC». В частнос-

ти, компания производит микросхемы для интерфейсов CAN, LIN,

IrDA, USB; Ethernet-контроллеры и микросхемы для беспроводных

сетей передачи данных (в том числе – для беспроводного стандар-

та собственной разработки MiWi). Сделать выбор разработчикам

поможет предлагаемая обзорная статья.

Основные характеристики микро-

схемы:

• собственный ток потребления:

2,0 мкА

• диапазон входных напряжений:

2,7...13,2 В

• выходной ток: до 250 мА при вы-

ходном напряжении ≥2,5 В

• выходной ток: до 200 мА при вы-

ходном напряжении ≤2,5 В

• падение напряжения вход-вы-

ход: 650 мВ

• точность выходного напряже-

ния: 0,4%

• стандартный ряд выходных на-

пряжений от 1,2 до 5,0 В с шагом

0,1 В;

• защита от короткого замыкания

и перегрева;

• стабильная работа с выходным

конденсатором от 1,0 мкФ до

22 мкФ

• различные корпуса: SOT-23,

SOT-89, TO-92-3

Увеличенный диапазон входных

напряжений и сверхнизкое пот-

ребление делает идеальным при-

менение стабилизатора MCP1702

в устройствах с питанием от стан-

дартных алкалиновых элементов

или литиевых батарей.

Inc., являясь одним из ведущих

производителей микроконтролле-

ров, добилась успеха благодаря

удачному балансу между вычис-

лительными способностями ядра,

объемом памяти и интегрирован-

ными интерфейсными модулями,

да и сама аббревиатура названия

микроконтроллеров PIC означает

Peripheral Interface Controller –

периферийный интерфейсный кон-

троллер. Помимо разнообразных

интегрированных интерфейсов,

Microchip предлагает автономные

интерфейсные микросхемы, а так

же примеры применения и реше-

ния различных задач для обеспече-

ния связи микроконтроллера с вне-

шними устройствами и системами.

Данная статья описывает различ-

ные аппаратные и программные ре-

шения Microchip, которые призва-

ны помочь в организации тех или

иных интерфейсных задач.

Интерфейсы для автомобильного

и промышленного применения

Интерфейс CAN, разработан-

ный компанией BOSCH, получил

широкое распространение не толь-

ко в автомобильных приложени-

ях, для чего и был разработан, но

в промышленных и других сетях,

где требуется гарантированная до-

ставка данных и высокая надеж-

ность канала связи.

Компания Microchip выпуска-

ет широкую номенклатуру микро-

контроллеров с интегрированным

модулем CAN, автономные CAN-

контроллеры, CAN расширители

портов и драйверы.

Впервые PIC-микроконтролле-

ры получили модуль CAN, кото-

рый впоследствии был существенно

усовершенствован, в 8-разрядных

контроллерах PIC18C(F)xx8. Сле-

дующее поколение PIC18Fхх8х

получило расширенный модуль

ECAN, поддерживающий специ-

фикации CAN 2.0A/2.0B BOSCH,

а также CAN 1.2, CAN 2.0A, CAN

2.0B Passive, CAN 2.0B Active.

Модуль ECAN обратно совмес-

тим с CAN-модулем предыдущих

семейств, что позволяет использо-

вать новые контроллеры без пере-

делки программ.

Модуль может работать в сле-

дующих режимах:

Режим 0 – стандартный ре-

жим.

В этом режиме модуль пол-

ностью совместим с CAN-моду-

лем контроллеров PIC18Cxx8 и

PIC18Fxx8. По умолчанию ECAN

работает именно в этом режиме.

Доступны следующие ресурсы:

• Три передающих буфера:

TXB0, TXB1 и TXB2;

• Два приемных буфера: RXB0

и RXB1;

• Две маски, по одной на при-

емный буфер: RXM0 и RXM1;

• Шесть приемных фильтров,

два из которых для RXB0, а че-

тыре – для RXB1: RXF0, RXF1,

RXF2, RXF3, RXF4, RXF5.

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ №10, 2007

К омпания Microchip Technology

АНАЛОГОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ

Режим 1 – расширенный ре-

жим.

Этот режим похож на стан-

дартный, за исключением того,

что доступно больше ресурсов: 16

приемных фильтров, один из ко-

торых может работать как маска;

кроме того, 6 программируемых

на прием или передачу буферов,

в дополнение к стандартным. Эти

буферы могут автоматически об-

рабатывать сообщения удаленного

доступа. 14 из 16 фильтров могут

динамически переназначаться раз-

ным приемным буферам и маскам,

при этом на один буфер может

приходиться более одного филь-

тра. При приеме стандартных со-

общений фильтр может работать

как фильтр байтов, причем коли-

чество байтов может задаваться от

0 до 18.

Эти функциональные особен-

ности упрощают обработку про-

токолов высокого уровня, в т.ч.

DeviceNet.

Режим 2 – буферизированный

расширенный режим.

В отличие от предыдущего,

в этом режиме приемные буфе-

ры объединяются в очередь FIFO

длиной от 2 до 8 буферов. Длина

буфера определяется первым про-

граммируемым буфером, который

используется как передающий.

Этот режим также упрощает

обработку протоколов высокого

уровня.

Новые 16-разрядные контрол-

леры PIC24H и цифровые сиг-

нальные контроллеры dsPIC33

имеют до 2-х CAN-модулей с 8

приемными и 32 передающими бу-

ферами, 16 масок и 3 фильтра, ин-

терфейс прямого доступа к памяти

(DMA), что увеличивает быстро-

действие и расширяет возможнос-

ти модуля CAN.

В дополнение к микроконт-

роллерам с интегрированным мо-

дулем CAN, компания Microchip

предлагает аппаратный контрол-

лер CAN-интерфейса MCP2510 и

его улучшенную модель MCP2515.

Автономные контроллеры являют-

ся самым простым в использова-

нии, малогабаритным и наиболее

эффективным в применении по

соотношению цена/возможности.

Контроллеры имеют режимы раз-

деления приема и передачи, мно-

гоуровневое буферирование, сис-

тему масок и фильтров, систему

генерации сигналов прерывания.

Используя данные контроллеры

шины CAN, разработчик не сосре-

дотачивается на реализации про-

токола передачи данных, опреде-

ления занятости сети, ошибках и

т.д., а решает поставленные зада-

чи для основного микроконтрол-

лера. Обмен информацией между

основным контроллером и CAN-

контроллером производится по

шине SPI, что позволяет исполь-

зовать любой микроконтроллер.

Построение шины в таком случае

выглядит следующим образом:

• основной контроллер, реали-

зующий задачу обработки данных

и управления;

• контроллер CAN, реализую-

щий протокол CAN-шины;

• драйвер CAN-шины, реа-

лизующий физический уровень

CAN-шины.

На сайте компании есть ряд

примеров реализации CAN-узлов

на дешевых 8-выводных микро-

контроллерах PIC12F и автоном-

ном CAN-контроллере MCP2515.

Для построения простых испол-

нительных устройств Microchip

предлагает серию CAN-расширите-

лей MCP250XX. Расширители раз-

работаны для несложных приложе-

ний, не требующих использования

микроконтроллера. Микросхемы

полностью управляются от внешних

устройств через CAN-шину, ско-

рость связи до 1 Мбит/с. Любое ус-

тройство на шине может обратиться

к расширителю для опроса входных

сигналов, выдачи управляющих

сигналов, измерить уровень анало-

гового сигнала с помощью встро-

енного АЦП или управлять испол-

нительным механизмом с помощью

двух ШИМ с возможностью зада-

ния разных частот для каждого ка-

нала. Семейство представлено сле-

дующими моделями (см. табл. 1).

Для связи CAN-устройств в

единую сеть необходимы драйве-

ры шины CAN. Драйвер MCP2551

является высокоскоростным

CAN-приемопередатчиком, реа-

лизующим согласование уровней

контроллера и CAN-шины. Рас-

считан на скорость передачи до

1 Мбит/с в сетях с напряжени-

ем в шине 12 или 24 В. Соответс-

твует стандарту ISO11898, име-

ет сбалансированный выходной

драйвер для уменьшения элект-

ромагнитного излучения, режим

пониженного потребления, вы-

пускается в стандартном 8-вы-

водном корпусе. Драйвер CAN

шины MCP2551 имеет несколько

видов защит:

• защита от продолжительного

короткого замыкания на шине;

• защита от кратковременных

импульсных выбросов на шине до

±250 В;

• устойчивость к ESD до 4 кВ;

• автоматическая термозащита.

LIN-интерфейс ( Local Inter-

connect Network ) был разработан

для обеспечения связи между про-

стыми блоками в автомобиле, для

которых нет необходимости при-

менять высоконадежный интер-

фейс CAN. LIN-интерфейс иде-

ально подходит для построения

простой сети датчиков и исполни-

тельных узлов и применяется, как

правило, для управления узлами

автомобиля, которые не требуют

управления в жестком реальном

времени и не влияют на безопас-

ность. LIN-интерфейс применяет-

ся в таких устройствах как привод

и обогрев зеркал, контроллерах

управления приводами сидений

и стеклоподъемников, датчиках

дождя и датчиках парковки.

LIN-интерфейс разрабатывался

для обеспечения низкой стоимос-

ти и низкого потребления конеч-

ного устройства. Исходя из этого,

микроконтроллер с поддержкой

LIN должен иметь возможность

выхода из режима микропотреб-

ления SLEEP при наличии актив-

ности на шине, должен обеспечи-

вать автоматическое определение

скорости потока данных в шине и

подстройку своего трансивера, что

позволяет использовать дешевые

системы тактирования микроконт-

роллера и отказаться от примене-

ния дорогих стабильных кварце-

вых генераторов.

Практически все новые микро-

контроллеры Microchip содержат

EUSART – усовершенствованный

модуль UART, который имеет все

средства для поддержки LIN-ин-

терфейса:

• автоматическое определение

и калибровка скорости потока;

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ №10, 2007

АНАЛОГОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ

Таблица 1. Расширители CAN

Расширитель CAN Число входов/выходов

ШИМ

(10 бит)

АЦП

(10 бит)

Возможность работы с однопроводной шиной

MCP25020

–

MCP25025

–



MCP25050

–

MCP25055



Таблица 2. Микроконтроллеры с интерфейсом USB 2.0

Контроллер

Память

программ,

кБ

ОЗУ,

байт

EEPROM,

байт

Порты

АЦП

(10 бит)

Послед.

интерфей-

сы

Парал.

порт

CCP/

ECCP

Корпус

PIC18F2450

768

–

AUSART

–

1/0

DIP28,

SOIC28,

28ML

PIC18F2455

2048

256

EAUSART,

I 2 C/SPI

–

2/0

DIP28,

SOIC28

PIC18F2550

PIC18F4450

768

–

AUSART

–

1/0 DIP40,

TQFP44,

QFN44

PIC18F4455

2048

256

EAUSART,

I 2 C/SPI

1/1

PIC18F4550

PIC18F65J50

EAUSART,

2 I 2 C/SPI

PIC18F66J50

3940

–

2/3 64TQFP

PIC18F67J50

128

PIC18F85J50

EAUSART,

2 I 2 C/SPI

PIC18F86J50

3940

–

2/3 80TQFP

PIC18F87J50

128

• вывод ядра микроконтролле-

ра из режима SLEEP по принятию

синхропоследовательности;

• передача 13 бит синхропосле-

довательности.

Для полного поддержания

разработок с LIN-интерфейсом,

Microchip предлагает драйвер

шины LIN MCP201. Драйвер,

помимо согласования LIN-шины

(напряжение 6...18 В) с логичес-

кими уровнями, имеет встроенный

стабилизатор на 5 В, от которого

можно запитывать другие элемен-

ты схемы. Драйвер обеспечивает

скорость до 20 кбод.

Полностью статическая мик-

росхема кодера/декодера

MCP2120/22 может быть исполь-

зована с любым микроконтролле-

ром, имеющим UART, и стандар-

тным ИК-приемопередатчиком

для организации простой связи

по ИК-каналу. Для обеспечения

связи микросхема MCP2120/22

преобразует поток данных с пос-

ледовательного порта UART в

импульсы для надежного и ско-

ростного ИК-соединения, потреб-

ляя менее 1 мА при напряжении

питания 3,3 В и тактовой часто-

те 8 МГц. Микросхема MCP2120

имеет программный и аппаратный

механизмы переключения скоро-

стей передачи данных. Сложные

протоколы связи можно реализо-

вать программно, либо использо-

вать специализированный комму-

никационный контроллер.

Применение коммуника-

ционных ИК-контроллеров

MCP2140/50/55 является про-

стейшим и наиболее дешевым ре-

шением, если вы решили встро-

ить в вашу систему стандартный

ИК-канал передачи данных IrDA.

В кристалл встроена поддержка

IrComm, TinyTP, IrLMP и IrLAP

уровней протокола IrDA. Микро-

схемы содержат кодер/декодер из

UART в протокол IrDA, встрое-

на система CRC. Поддерживают-

ся несколько скоростей передачи

данных до 115,2 кбод.

Появление новых высокоп-

роизводительных 16-разрядных

контроллеров PIC24F, которые

имеют два модуля UART с аппа-

ратной поддержкой управления

инфракрасными трансиверами,

позволило минимизировать расхо-

ды по реализации ИК-связи, так

как новые контроллеры PIC24

соизмеримы по стоимости с ав-

тономными контроллерами IrDA

(для которых еще нужен управля-

ющий микроконтроллер). Для 16-

разрядных контроллеров PIC24

Компания Microchip предлагает

свободно распространяемую реа-

лизацию стека IrDA®, что позво-

ляет разработчику быстро и легко

интегрировать в ваше устройство

возможность коммуникации по

широко распространенному прото-

колу IrDA® с мобильными телефо-

нами и PDA, персональными ком-

пьютерами и ноутбуками, а так же

другими устройствами

Применение контроллеров

PIC24 со встроенной поддержкой

IrDA и программного стека IrDA

позволяет создать устройства с

минимальной ценой и минималь-

Интерфейсы для компьютерных

и промышленных применений.

Стандарт инфракрасной пере-

дачи данных IrDA® – это очень

популярный и недорогой метод

реализации беспроводной связи

между двумя устройствами.

Microchip давно произво-

дит микросхемы поддержки

инфракрасных (ИК) беспро-

водных соединений. Кодер/де-

кодер MCP2120/22 и комму-

никационные ИК-контроллеры

MCP2140/50/55 являются высо-

копроизводительными, микропот-

ребляющими ИС, поддерживаю-

щими стандарт IrDA.

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ №10, 2007

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: