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MIPS平台上运动控制器的调度抖动的测试方法设计详解

来源:未知 编辑:admin 时间:2019-05-12

  将MIPS体系结构的处理器应用在数控系统上,可以降低系统的成本,增强数控系统的国产化水平.但不同的硬件结构会对实时操作系统的调度抖动产生不同的影响,而运动控制器的调度抖动是数控系统的重要性能指标之一.本文讨论了MIPS平台上运动控制器的调度抖动的测试方法,分析产生抖动的原因,并针对这些原因对系统进行了优化.最终测试结果表明,在MIPS平台下,RT

  目前,国内外的数控系统大多采用X86体系结构的CPU,主要是因为X86体系结构上拥有丰富的应用软件,开

  发环境和技术积累,可以在一定程度上缩短数控系统的开发周期.但X86体系结构也有其自身的缺点,比如其指令集体系结构过于复杂,成本高.而且X86技术一直被国外的几家大公司所垄断,将其应用在数控系统这样的战略资源上,存在一定的安全隐患.

  M1PS体系结构具有灵活开放,成本低的优点,在工业控制、网络、通信、多媒体娱乐等领域得到了广泛的应用.我国已经研制出了具有自主知识产权的MIPS通用CPU.因此将MIPS结构的CPU应用在数控系统上,不仅可以降低数控系统的成本,还增加了数控系统特别是高档数控系统国产化的水平.

  实时操作系统是数控系统的软件基础,数控软件中的运动控制器部分需要实时操作系统对其进行周期性的调度,对

  实时操作系统的性能要求很苛刻.一般来说,应用于数控系统中的实时操作系统需要具有高实时性,时间确定性以及高可靠性,安全性和容错性⋯.

  在硬实时操作系统中,主要是依靠时钟硬件产生的中断对周期进程进行调度.虽然时钟可以精确的给出定时中断,但硬件和操作系统的运作方式会对中断响应和进程调度产生影响,从而使周期进程每次开始执行的时间变的不确定,这就是调度抖动.调度抖动直接影响到数控加工的精度,如果数控系统的加工速度为10米/分钟,那么5O微秒的抖动就可能产生约8.3微米的随动误差.针对特定的体系结构研究与分析运动控制器的调度抖动,对掌握并改善数控系统的性能具有重要的意义.

  RTAI(RealTime ApplicaTIon Interface)是由意大利米兰理工学院航天工程系发起开发的一个遵循GNU GPL的开源项目,RTAI已经支持i386,MIPS,PowerPC,ARM和M68k-~ommu等处理器,是目前支持处理器最多的linux实时解决方案之一.RTAI具有丰富的功能和良好的硬实时性能.本文针对数控系统的运动控制器,讨论了在MIPS平台上RTAI操作系统的调度抖动测试,并分析了产生调度抖动的原因.

  在本文中,用于测试的硬件平台是龙芯2E处理器,主频为664.32MHz.该处理器拥有64KB的一级缓存和512KB的二级缓存.系统内存为256M.

  本文在抖动测试中采用了内部软件测试技术:记录运动控制器的第一条指令每次执行的时间戳,并存储在共享内存中,在测试完毕后,再读取共享内存中的数据以供分析 】.时间戳从CPU内部的高精度计时器获取,它是一个32位的寄存器(cp0L9 ),每个指令周期自动加1,类似于penTIum系列CPU上的TSC(TIme Stamp Count) .可以使用MFC0指令读出该计时器的值.但32位的计时器在664.32MHz的主频下,每隔6.47秒就会发生一次翻转,因此需要对得到的数据进行溢出处理.本文处理方法是维护一个64位的虚拟计时器:

  该结构将一个64位的长整型变量分成了两个32位的长整型变量,低32位用来获取计时器的值,高32位在计时器溢

  出时加1,这样就得到了一个虚拟的64位的高精度计时器.在664.32MHz的主频下,64位的计时器需要880年的时间才会发生一次翻转.可以采用下面的函数读取虚拟计时器csc的值:

  在MIPS中,CP0协处理器中的11号寄存器可以作为实时时钟使用.11号寄存器又称为compare寄存器,它用来在

  特定的时刻产生一个中断,该寄存器被写入一个初值后,便不断的将此值与计时器中的值进行比较,一但二者相等,便触发63号中断 3.因此MIPS CPU的定时精度可以达到纳秒级.

  通过上述方法获得的时间序列是一个递增数列,相邻两个元素之问的差值即是运动控制器的实际周期.为了尽可能

  的减小测试误差的影响,本文采用最小二乘法对时间序列进行拟合,得到时间序列的一条最佳逼进线,使用这条最佳逼进线来计算各周期的名义值 J.时问序列中的每一个元素与最佳逼进线之间的差值就是各个周期的调度抖动.

  图1是在正常负载下,前100个测试点与最佳逼进线的偏离值.刚开始的几个点反映了较大的抖动,其中最大的抖动达到了228微秒.这个现象是正常的,因为运动控制器在刚开始运行的时候没有将指令和数据加载到cache中,相应的页表也没加载到TLB(Translation l_x~okaside Buffer)中,因此会不断发生cache失效异常和TLB重填异常,这加重了系统的负担,并延迟了运动控制器的执行.从第40组数据以后,抖动趋于平稳.在后面的测试中,均将前100组数据舍弃,从而可以更好的统计一般情况.

  RTAI提供了两种调度模式,分别是单触发模式(oneshotmode)和周期模式(periodic mode) .在单触发模式下,在每次执行调度函数时,系统都需要根据当前的情况重新计算下次触发定时中断的时间,并对定时器进行编程.而周期模式只在时钟初始化的时候对定时器进行编程,以后便始终依赖这个固定的时钟周期进行调度.单触发模式下,系统的负担较重,会在一定程度上影响系统的性能.本文分别在单触发模式和周期模式下测试了运动周期的抖动.

  在单触发模式下,调度中加入了补偿,如果上一次的调度被延迟了,那么下次便会提前调度,以消除调度抖动的累积.比如上次的实际周期为2010微秒,那么下次的实际周期就应该是1990微秒.图2是在10000组测试样例中抽取的100组数据,从中可以看出,所有的测试点均以标准值为中心对称分布,反映了上面描述的调度方法.单触发模式下最大抖动为23.476微秒,平均抖动为414纳秒.

  周期模式下的调度没有补偿,实时进程不会提前执行,因此调度抖动会在每次调度的时间戳上累积.由于硬件定时器的定时周期在运动控制器的执行期间是固定的,抖动的下限是0.图3(见下页)是从10000组样例中抽取的100组数据.在所测的10000组数据中,所有元素均为正值,抖动的最大值为73.8微秒,平均抖动为3.298微秒.周期模式下的平均抖动时间是单触发模式下的8倍.单触发模式的调度虽然较精确,但需要耗费大量的cpu时间,加重了系统的负担,在硬件性能较差的环境下,其性能可能会低于周期模式.因此,在选用调度模式时,需要针对特定的硬件平台和软件环境进行抖动测试 .

  RTAI采用了2种调度算法,分别为单调速率算法和最早时限优先算法.本文采用的是单调速率算法,因为该算法基于

  静态优先级,能够保证最高优先级进程的稳定调度-6j.调度程序每次选择的进程总是优先级最高的进程,在同等优先级的各进程之间则采用时间片轮转的方法进行调度.在数控系统的所有进程中,运动控制器的优先级最高,因此,我们只需要研究高优先级的进程产生抖动的原因即可.根据RTAI的调度机制,运动控制器可以抢占其他进程,并且不会被其它任何进程抢占,因此没有进程可以延迟运动控制器的执行.但是存在其它因素可以延缓它的执行,比如总线上锁,关中断,中断嵌套,资源竞争,cache失效,以及操作系统中存在不可抢占的关键区域等.在设计良好的实时系统中,不可抢占的临界区很少,且运动控制器几乎不需要内存以外的其他资源,能够对运动控制器产生影响的主要因素只有关中断,中断嵌套和cache失效.

  前面已经介绍过了cache失效会在运动控制器刚加载时对调度抖动产生影响,实际上在运动控制器的运行过程中,其他的非实时进程,如图形显示,网络访问,磁盘读写等都会影响cache,从而间接的影响运动控制器.为了降低cache失效对调度抖动的影响,可以尽量减少除数控软件以外的其它程序的运行.比如使用TinyX代替具有图形加速功能的XServer前面已经介绍过了cache失效会在运动控制器刚加载时对调度抖动产生影响,实际上在运动控制器的运行过程中,其他的非实时进程,如图形显示,网络访问,磁盘读写等都会影响cache,从而间接的影响运动控制器.为了降低cache失效对调度抖动的影响,可以尽量减少除数控软件以外的其它程序的运行.比如使用TinyX代替具有图形加速功能的XServer

  RTAI的进程调度是由硬件时钟的定时中断驱动的.图4简略地说明了从时钟给出中断,到运动控制器开始执行的过

  程.这个过程包括,系统关中断的时间,中断准备时间和中断处理时间.在关中断的时间内,系统不能对其他任何优先级的中断进行响应,所以时钟中断必须等待,直到系统开中断.中断准备阶段是指,从CPU开始响应时钟中断到进入时钟中断的处理程序所需要的时间,中断处理阶段是指执行中断处理程序rt—timer—handler(),即调度程序所需要的时间 J.中断准备时问和中断处理时间在特定的系统上是固定的,只有几微秒的时间,而且在我们的测试方法中不会对测试结果产生影响.单从时钟中断处理的过程来看,调度延迟主要取决于系统的最大关中断时问 J.在本文的测试平台上最大关中断时间为13.24微秒.

  现代操作系统均允许中断嵌套,以便及时响应紧急的中断.那么在中断准备和中断处理阶段,时钟中断的处理有可能被其他的中断抢占,这也会对运动控制器的抖动产生影响.为了降低这种影响,应该尽可能的减少系统中的中断数量,这样不仅可以降低时钟中断被抢占的可能性,也可以降低系统的负载.在数控系统中,由于不需要大批量的读写磁盘数据,不需要电源管理,可以将DMA,APM 和ACPI禁用.这些设备会产生大量的中断,并频繁的对总线上锁.如果该数控系统无需网络通信,也可以将网络禁用.

  在禁用了上述设备后,本文在单触发模式下,对运动控制器的调度抖动进行了重新测试.最大抖动为8.02微秒,平均抖动为392纳秒.最大抖动接近没禁用设备以前的1/4.图5是10000组测试样列的散点图.从图上可以看出大部分的测试点都分布在微秒内,这样的抖动在数控系统中是可以接受的.当数控系统以10米/分的速度加工的时候,8微秒的抖动最多能产生1.3微米的随动误差.

  对实时系统而言,调度抖动是不可避免的.调度抖动的大小与硬件体系结构和操作系统的运作方式密切相关.在数控系统中,大的调度抖动会对加工精度产生影响.本文针对M1PS平台,在不同的调度模式下测试了运动控制器的调度抖动,并采用最小二乘法对结果进行了分析.实验表明,在该数控系统中,周期模式下的平均抖动是单触发模式的8倍多.在数控系统中,可能引起抖动的因素有cache失效,系统关中断以及中断嵌套等,本文针对这些因素对系统做了优化,禁用了DMA,APM,ACPI等与数控系统的运行关系甚微的设备,并将具有图形加速功能的X Server替换成了对资源占用很小的Tiny X.结果在单触发模式下,最大抖动可以缩短到原来的四分之一,平均抖动也有所改善.测试结果证实,在MIPS平台下,RTAI完全能够满足数控系统的需要.

  截至目前,图森未来累计融资额达1亿7800万美元,此轮融资后图森未来估值超过10亿美元。

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  浪潮网络作为网络领域的新生力量,在相对庞杂的网络市场,要想后来者居上,突破口到底该如何选择呢?

  和特点 模拟输入/输出 单通道(24位)ADC 6个差分或12个单端输入通道 可编程增益放大器(PGA) (1-128) 灵活的输入多路复用,输入通道可选 用于连接外部基准电压源的缓冲器 可编程传感器激励电流源 片内精密基准电压源 单12位电压输出DAC 用于4 mA至20 mA环路应用的NPN模式 微控制器 ARM Cortex-M3 32位处理器 串行线下载和调试 用于唤醒定时器的内部时钟晶体 具有8路可编程分频器的16 MHz振荡器 存储器 128 kB Flash/EE存储器,8 kB SRAM 通过串行线V电池直接供电 功耗 MCU主动模式:内核功耗:290μA/MHz 主动模式:1.0mA(所有外设有效),内核工作频率为500KHz 电源电压范围:1.8V至3.6V(最大值) 关断模式:4μA(WU定时器有效) 片内外设 UART、I2C和2 x SPI串行I/O 16位PWM控制器 19引脚多功能GPIO端口 欲了解更多特性,请参考数据手册 封装和温度范围 48引脚LFCSP (7mm x 7mm)封装,−40°C至125°C 开发工具 低成本QuickStart开发系统 支持第三方编译器和仿真器工具 多功能安全特性提高诊断能力 产品详情 ADuCM361是一款...

  和特点 模拟输入/输出 多通道、12位、1 MSPS模数转换器(ADC) 多达16个ADC输入通道 8个12位VDAC,提供0 V至2.5 V或AVDD范围 电压比较器微控制器 ARM Cortex-M3处理器,32位RISC架构 时钟选项 具有可编程分频器的80 MHz锁相环 片上调整振荡器(±3%)存储器 2个128 kB独立Flash/EE存储器 Flash/EE耐久性:10,000周期 Flash/EE保持时间:20年 32 kB SRAM片内外设 MDIO从机,频率最高达4 MHz 2个 I2C, 2 × SPI, UART 温度范围 额定工作温度范围:-40℃至+105℃欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADuCM322是一款完全集成的单封装器件,集成高性能模拟外设和数字外设,由80 MHz ARM® Cortex™-M3处理器和用于代码和数据的集成闪存进行控制。 .ADuCM322的内置ADC能够通过最多16个输入引脚进行12位、1 MSPS数据采集。 此外,还可以测量芯片温度和电源电压。 ADC输入电压范围为0 V至VREF。 用户利用序列器可选择一组ADC通道依次测量,在此期间无需软件介入。 该序列可以在用户选择的速率下选择自动重复。 提供多达8个VDAC,输出范围可编程设置为两个电压范围之一。...

  和特点 测量功能阻抗测量电流测量安培检测法伏安法电压测量电位测定法 模拟性能160 kSPS、16位、精密模数转换器(ADC)高精度基准电压源超低泄漏可配置开关矩阵12位数模转换器(DAC) 模拟硬件加速器自治模拟前端(AFE)控制器直接数字频率合成器(DDS)/任意波形发生器接收滤波器复阻抗测量(DFT)引擎 处理16 MHz ARM® Cortex M3处理器384 kB嵌入式Flash存储器32 kB系统SRAM16 kB Flash配置为EEPROM 通信输入/输出I2S和传呼机接口LCD显示控制器(并行和串行)LCD分段控制器SPI、I2C、USB和UART外设接口可编程GPIO 电源兼容纽扣电池休眠工作电压:2.0 V至3.6 V主动测量范围:2.5 V至3.6 V电源管理单元(PMU)上电复位(POR)和电源监控器(PSM) 封装和温度范围工作温度范围:−40°C至+85°C封装:120引脚、8 mm × 8 mm CSP_BGA 欲了解更多特性,请参考数据手册产品详情 ADuCM350是一款可配置的阻抗转换器和恒电位仪,具有电流和电压测量功能,适合电化学传感器和生物传感器。它是一款完整的、纽扣电池供电、高精密MCU集成解决方案,适合便携式设备应用,例如护理点诊断和用于监护生命...

  和特点 模拟输入/输出 双(24位)ADC 6个差分或12个单端输入通道 每个ADC均采用可编程增益放大器(PGA) (1-128) 所有ADC均采用灵活的输入多路复用,输入通道可选 用于连接外部基准电压源的缓冲器 可编程传感器激励电流源 片内精密基准电压源 单12位电压输出DAC 用于4 mA至20 mA环路应用的NPN模式 微控制器 ARM Cortex-M3 32位处理器 串行线下载和调试 用于唤醒定时器的内部时钟晶体 具有8路可编程分频器的16 MHz振荡器 存储器 128 kB Flash/EE存储器,8 kB SRAM 通过串行线V电池直接供电 功耗 MCU主动模式:内核功耗:290μA/MHz 主动模式:1.0mA(所有外设有效),内核工作频率为500KHz 电源电压范围:1.8V至3.6V(最大值) 关断模式:4μA(WU定时器有效) 片内外设 UART、I2C和2 x SPI串行I/O 16位PWM控制器 19引脚多功能GPIO端口 欲了解更多特性,请参考数据手册 封装和温度范围 48引脚LFCSP (7mm x 7mm)封装,−40°C至125°C 开发工具 低成本QuickStart开发系统 支持第三方编译器和仿真器工具 多功能安全特性提高诊断能力...

  和特点 模拟输入/输出 多通道、14位、1 MSPS模数转换器(ADC) 多达16个ADC输入通道 88个12位VDAC,提供0 V至2.5 V或AVDD 范围 4个12位IDAC,提供0 mA至150 mA范围 电压比较器微控制器 ARM Cortex-M3处理器,32位RISC架构时钟选项 具有可编程分频器的80 MHz锁相环 片上调整振荡器(±3%)存储器 2个128 kB独立Flash/EE存储器 Flash/EE耐久性:10,000周期 Flash/EE保持时间:20年 32 kB SRAM片内外设 MDIO从机,频率最高达4 MHz 2个 I2C、2个 SPI、 UART 温度范围 额定工作温度范围:-40℃至+105℃欲了解更多特性,请参考数据手册产品详情 ADuCM320是一款完全集成的单封装器件,集成高性能模拟外设和数字外设,由80 MHz ARM® Cortex™-M3处理器和用于代码和数据的集成闪存进行控制。ADuCM320的内置ADC能够通过最多16个输入引脚(可针对单端或差分工作对引脚编程)进行14位、1 MSPS数据采集。 IDAC输出引脚上的电压也可以通过ADC进行测量,这有利于控制电流DAC的功耗。 此外,还可以测量芯片温度和电源电压。 ADC输入电压范围为0 V至VREF。 用户利用序列器可选...

  和特点 模拟输入/输出 22通道、14位、800 kSPS模数转换器(ADC) 10个外部通道 1个片内芯片温度监控器 6个电流输出数模转换器(IDAC)监控通道 3个电源监控通道 2个缓冲基准电压输出通道 全差分模式和单端模式 模拟输入范围:0 V至2.5 V 6个低噪声、12/14位IDAC输出 1× 250 mA、1× 200 mA、2× 100 mA和2× 20 mA 半导体光学放大器(SOA) IDAC下拉到−3.0 V,可实现快速吸电流 8个12位电压输出DAC (VDAC) 通道0和通道1:0 V至3 V(75 Ω负载) 通道2和通道3:-5 V至0 V(500 Ω负载) 通道4和通道5:0 V至3 V(300 Ω负载) 通道6:0 V至5 V(500 Ω负载) 通道7:0 V至5 V(100 Ω负载) 片内基准电压:2.5 V 2个缓冲2.5 V输出 微控制器 ARM Cortex-M3处理器,32位RISC架构 串行线端口支持代码下载和调试 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADuCM310是一款片内堆叠式多芯片系统,设计用于可调谐激光模块应用的诊断控制。ADuCM310集成1个16位(14位精度)多通道逐次逼近寄存器(SAR) ADC、1个ARM Cortex™-M3处理器、8个电压DAC (VDAC)、6个电流输出DAC以及Fl...

  和特点 高精度模数转换器(ADC) 双通道、同步采样I-ADC 20位Σ-Δ(最大程度地减少范围切换)V/T ADC 20位Σ-Δ 可编程ADC转换速率,1 Hz至8 kHz 片内±5 ppm/°C基准电压源 电流通道全差分、缓冲输入可编程增益(4至512)ADC绝对输入范围: -200 mV至+300 mV 电压通道缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案 微控制器 ARM Cortex-M3 32位处理器16.384 MHz精密振荡器,精度为1% 串行线下载(SWD)端口支持代码下载和调试 通过汽车应用认证,集成了局域互连网络(LIN)收发器LIN 2.2兼容从机,100k快速下载选项SAE J-2602兼容从机 低电磁辐射(EME) 较高的抗电磁干扰(EMI)能力 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADuCM330是一款完全集成的8 kSPS、数据采集系统,它集成了双通道、高性能多通道Σ-Δ型(Σ-Δ) ADC、32位ARM Cortex™-M3处理器和闪存ADuCM330具有96 kB程序闪存和4 kB数据闪存。 ADuCM330是一款适合在12 V汽车电子应用中进行电池监控的完整系统解决方案。 ADuCM330集成了所有在各种工作条件下对12 V电池参数(如电池电流、电压和温...

  和特点 高精度模数转换器(ADC) 双通道、同步采样I-ADC 20位Σ-Δ(最大程度地减少范围切换) V/T ADC 20位Σ-Δ 可编程ADC转换速率,1 Hz至8 kHz 片内±5 ppm/°C基准电压源 电流通道全差分、缓冲输入可编程增益(4至512)ADC绝对输入范围: -200 mV至+300 mV数字比较器,内置电流累加器功能 电压通道l 缓冲、片内衰减器,适用于12V电池输入 温度通道外部和片内温度传感器方案 微控制器ARM Cortex-M3 32位处理器16 MHz精密振荡器,精度为1%串行线调试(SWD)端口支持代码下载和调试 通过汽车应用认证,集成了局域互连网络(LIN)收发器LIN 2.2兼容从机,100k快速下载选项SAE J-2602兼容从机低电磁辐射(EME) 较高的抗电磁干扰(EMI)能力 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADuCM331是一款完全集成的8 kSPS、数据采集系统,它集成了双通道、高性能多通道Σ-Δ型(Σ-Δ) ADC、32位ARM Cortex™-M3处理器和闪存。 ADuCM331具有128 kB程序闪存和4 kB数据闪存。 ADuCM331是一款适合在12 V汽车电子应用中进行电池监控的完整系统解决方案。 ADuCM331集成了所有在各种工作条件下对12...

  和特点 宽带宽:1 MHz至10 GHz 高精度:±1.0 dB(温度范围内) 动态范围:50 dB (8 GHz) 温度稳定性:±0.5 dB 低噪声测量/控制器输出VOUT 脉冲响应时间:8 ns/10 ns(下降/上升) 小尺寸、2 mm × 3 mm LFCSP封装 电源供电:3.0 V至5.5 V(22 mA) 采用高速SiGe工艺制造 产品详情 AD8317是一款解调对数放大器,它能将RF输入信号精确地转换为相应的dB标度输出。它在级联放大器链上采用渐进压缩技术,每一级均配有检波器单元。该器件有测量和控制器两种工作模式。对于1 MHz至8 GHz信号,它能保持精确的对数一致性,并能在最高10 GHz下工作。输入动态范围为50 dB(典型值,电阻:50 Ω),误差小于±1 dB。AD8317的响应时间为8 ns/10 ns(下降时间/上升时间),能够检测脉冲频率超过50 MHz的RF突发脉冲。在环境温度条件下,该器件具有极佳的对数截距稳定性。器件需要在3.0 V至5.5 V电源供电下工作。它的典型功耗为22 mA,当器件禁用时,功耗降至200 μA。TAD8317可以配置成向功率放大器提供控制电压,或提供VOUT引脚的测量输出。因为输出可以用于控制器应用,所以宽带噪声问题得到了特别处理,可降至最小。在这种模式...

  和特点 26 种复位阈值选项:2.5 V至5 V(以100 mV递增) 4 种复位超时选项:1 ms、20 ms、140 ms、1120 ms(最小值) 4 种看门狗超时选项:6.3 ms、102 ms、1600 ms、25.6 s(典型值) 手动复位输入 复位输出级推挽低电平有效开漏低电平有效推挽高电平有效 低功耗:5 μA 保证复位输出有效(VCC = 1 V) 电源毛刺抑制 额定温度范围为工业温度范围 5引脚SOT-23封装产品详情 ADM6316/ADM6317/ADM6318/ADM6319/ADM6320/ ADM6321/ADM6322均为电源监控电路,用来监控微处理器系统的电源电压和代码执行完整性。片内看门狗定时器不仅能提供上电复位信号,若微处理器未能在预设超时周期内发出选通脉冲,还能复位微处理器。复位信号也可以由外部按钮,通过手动复位输入引脚置位。这七款器件具有不同的看门狗输入、手动复位输入和输出级配置组合,如表1所示。每款器件均提供26种复位阈值选项,在2.5 V至5 V范围内,以100 mV递增。另外还有四个复位超时选项:1 ms、20 ms、140 ms和1120 ms(最小值),以及四个看门狗超时选项:6.3 ms、102 ms、1600 ms和25.6 s(典型值)。ADM6316/ADM6317/ADM6318/ADM6319/ADM6320/ ADM6321...

  和特点 26种复位阈值选项:2.5 V至5 V(以100 mV递增) 4个复位超时选项:1 ms, 20 ms, 140 ms, 1120 ms(最小值) 4种看门狗超时选项:6.3 ms, 102 ms, 1600 ms, 25.6 s(典型值) 手动复位输入 复位输出级推挽低电平有效开漏低电平有效推挽高电平有效 低功耗:5 μA 保证复位输出有效(VCC = 1 V) 电源毛刺抑制 额定温度范围为工业温度范围 5引脚SOT-23封装产品详情 ADM6316/ADM6317/ADM6318/ADM6319/ADM6320/ ADM6321/ADM6322均为电源监控电路,用来监控微处理器系统的电源电压和代码执行完整性。片内看门狗定时器不仅能提供上电复位信号,若微处理器未能在预设超时周期内发出选通脉冲,还能复位微处理器。复位信号也可以由外部按钮,通过手动复位输入引脚置位。这七款器件具有不同的看门狗输入、手动复位输入和输出级配置组合,如表1所示。每款器件均提供26种复位阈值选项,在2.5 V至5 V范围内,以100 mV递增。另外还有四个复位超时选项:1 ms、20 ms、140 ms和1120 ms(最小值),以及四个看门狗超时选项:6.3 ms、102 ms、1600 ms和25.6 s(典型值)。ADM6316/ADM6317/ADM6318/ADM6319/ADM6320/ ADM6321/AD...

  和特点 模拟I/O 多通道、12位、1 MSPS ADC 多达12个ADC通道 全差分模式和单端模式 模拟输入范围:0 V至VREF 12位电压输出DAC 最多提供4路DAC输出 片内基准电压源 片内温度传感器 电压比较器 微控制器 16位/32位RISC架构ARM7TDMI内核 JTAG端口支持代码下载和调试 时钟选项 修正的片内振荡器(±3%) 外部时钟晶体 可达44 MHz的外部时钟源 具有可编程分频器的41.78 MHz锁相环 软件触发在线 kB Flash/EE存储器、8 kB SRAM在线下载,基于JTAG的调试软件触发在线重新编程能力 用于FIQ和IRQ的矢量中断控制器每类中断支持8种优先级边沿或电平中断外部引脚输入 片内外设 2个完全 I2C 兼容通道 SPI(主模式下20 Mbps,从模式下10 Mbps)输入级和输出级具有4字节FIFO 最多20个GPIO引脚所有GPIO均兼容5 V电压 3个通用定时器看门狗定时器(WDT) 可编程逻辑阵列(PLA)16个PLA元件 16位、5通道PWM 欲了解更多特性,请参阅数据手册 产品详情 ADuC7023是一款完全集成的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M...

  和特点 宽 VIN 范围:8.5V 至 36V 运作 两相操作减小了输入和输出电容 固定频率、峰值电流模式控制 用于高电压 MOSFET 的 10V 栅极驱动 可调斜坡补偿增益 可调最大占空比 (高达 96%) 可调前沿消隐±1% 内部电压基准可利用一个外部电阻器来设置工作频率 (75kHz 至 500kHz)可锁相固定频率:50kHz 至 650kHz用于两相、3 相、4 相、6 相或 12 相操作的 SYNC 输入和 CLKOUT (可利用 PHASEMODE 引脚来设置)内部 10V LDO 稳压器24 引脚窄体 SSOP 封装具 0.65mm 引脚间距的 5mm x 5mm QFN 封装24 引脚耐热性能增强型 TSSOP 封装 产品详情 LTC®3862-1 是一款两相、恒定频率、电流模式升压和 SEPIC 型控制器,用于驱动 N沟道功率 MOSFET。两相操作降低了系统滤波电容和电感要求。工作频率可利用一个外部电阻器设定在 75kHz 至 500kHz 的范围内,并可采用内部 PLL 而被同步至一个外部时钟。采用 SYNC 输入、CLKOUT 输出和 PHASEMODE 控制引脚可实现多相操作,从而允许执行两相、3 相、4 相、6 相或 12 相操作。其他特点包括一个内部 10V LDO (具有用于栅极驱动器的欠压闭锁保护功能...

  和特点 允许在带电背板上安全地进行电路板的插拔操作可控制 0V 至 6V 的负载电压快速响应限制了峰值故障电流可调模拟电流限值具浪涌电流限制功能的可调软起动用于过流保护的可调响应时间低的电路断路器跳变门限:25mV无需外部栅极电容器用于 N 沟道 MOSFET 的内部充电泵可调的输出电源电压上电速率RESET 和 FAULT 输出10 引脚 MSOP 和 12 引脚 (4mm x 3mm) DFN 封装 产品详情 LTC®4216 是一款低电压正电源热插拔 (Hot Swap™) 控制器,允许在带电背板上安全地进行电路板的插拔操作。该器件可控制 0V 至 6V 的负载电压,并利用瞬时模拟电流限制来隔离严重的故障。一个内部高端开关驱动器负责控制一个外部 N 沟道 MOSFET。可调软起动功能用于限制启动期间针对大负载电容器的浪涌电流变化速率。通过与一个模拟限流放大器配合使用,具可调响应时间的电子电路断路器可提供双电平过流保护。模拟电流限制环路补偿不需要外部栅极电容器。FB 引脚负责监视输出电源电压并向 RESET 输出引脚发出指示信号。一个 ON 引脚用于提供接通 / 关断控制,而一个 FAULT 引脚则用于指示故障状态。LTC4216 采用 10 引脚 MSOP 封装...

  和特点 双通道、差分输入、可编程增益、自校准、24位主ADC 三通道、单端输入、自校准、16位辅助ADC 单通道12位轨到轨电压输出DAC 两路灵活的PWM输出 工业标准8052微控制器 62KB可在线重新编程的闪存程序存储器 4KB可读写的非易失性闪存数据存储器 2KB SRAM(8052内核还有256字节存储器) 精密温度传感器 可编程PLL时钟和低功耗工作模式 基准电压源、串行接口端口、看门狗定时器、电源监控器、上电复位(POR)等 嵌入式下载/调试和仿真功能产品详情 ADuC834 MicroConverter®是一款完全集成的单芯片24位数据采集系统。与ADI公司的所有MicroConverter产品一样,它在单芯片上提供精密模数和数模转换功能以及一个Flash微控制器。ADuC834(硬件和软件)完全向后兼容ADuC824。ADuC834提供52引脚PQFP或56引脚CSP封装,采用3V或5V电源供电。 方框图...

  和特点 可对 1 ~ 4 节串联超级电容器进行高效同步降压型恒流/恒压 (CC/CV) 充电后备模式中的升压模式可提供更高的超级电容器储能利用率14 位 ADC 用于监视系统电压 / 电流、电容值和 ESR主动过压保护分路内部有源平衡器 ── 无需平衡电阻VIN:4.5V ~ 35V,VCAP(n):每个电容器高达 5V,充电 / 后备电流:10+A可编程输入电流限制将系统负载的优先级确定为高于电容器充电电流双通道理想二极管电源通路 (PowerPath™) 控制器全 N-FET 充电器控制器和 PowerPath 控制器紧凑型 38 引脚 5mm x 7mm QFN 封装 产品详情 LTC®3350 是一款后备电源控制器,能够对一个含有 1 至 4 个超级电容器的串联堆栈进行充电和监视。LTC3350 的同步降压型控制器负责驱动 N 沟道 MOSFET,利用可编程输入电流限值实现恒流 / 恒压充电。此外,降压转换器还可作为一个升压转换器反向运行以从超级电容器组向后备电源轨输送电能。内部平衡器免除了增设外部平衡电阻的需要,而且每个电容具有一个用于提供过压保护的分路调节器。LTC3350 可监视系统电压、电流、电容组电容和电容组 ESR,这些信息均可通过 I2C / SMBus 读取。双通道理想二极管控...

  和特点 高分辨率Σ-Δ型ADC 2个独立的ADC(16位分辨率) 16位无失码,主ADC 16位均方根(16位峰-峰值)有效分辨率(20 Hz时) 失调漂移10 nV/°C,增益漂移0.5 ppm/°C 存储器 62 KB片内flash/EE程序存储器 4 KB片内flash/EE数据存储器 Flash/EE,保持时间:100年,耐久性为10万个周期 3级flash/EE程序存储器安全 在线串行下载(无需外部硬件) 高速用户下载(5秒) 2304字节片内数据RAM 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADuC836是一款完整的智能传感器前端,在单芯片上集成两个高分辨率Σ-Δ型ADC、一个8位MCU和程序/数据Flash/EE存储器。两个独立的ADC(主和辅助)包括温度传感器和PGA(可以直接测量低电平信号)。ADC具有片内数字滤波和可编程输出数据速率性能,主要用于测量宽动态范围低频信号,例如电子秤、应变计、压力传感器或温度测量应用中的信号。该器件通过一个32 kHz晶振和片内PLL产生12.58 MHz的高频时钟信号。该时钟信号通过一个可编程时钟分频器进行中继,在其中产生MCU内核时钟工作频率。微控制器内核为8052,因此每机器周期8051指令集兼容12个内核时钟周期。片内同时...

  和特点 双通道、差分输入、可编程增益、自校准、24位主ADC 三通道、单端输入、自校准、16位辅助ADC 单通道12位轨到轨电压输出DAC 工业标准8052微控制器 8KB可在线重新编程的闪存程序存储器 640字节可读写的非易失性闪存数据存储器 精密温度传感器 可编程PLL时钟和低功耗工作模式 基准电压源、串行接口端口、看门狗定时器、电源监控器等 嵌入式下载/调试和仿真功能产品详情 ADuC824 MicroConverter®是一款完全集成的单芯片24位数据采集系统。与ADI公司的所有MicroConverter产品一样,它在单芯片上提供精密模数和数模转换功能以及一个Flash微控制器。AduC824(硬件和软件)完全向后兼容AduC816,提供52引脚PQFP或56引脚CSP封装,采用3V或5V电源供电。 方框图...

  和特点 双通道、差分输入、可编程增益、自校准、16位主ADC 三通道、单端输入、自校准、16位辅助ADC 单通道12位轨到轨电压输出DAC 工业标准8052微控制器 8KB可在线重新编程的闪存程序存储器 640字节可读写的非易失性闪存数据存储器 精密温度传感器 可编程PLL时钟和低功耗工作模式 基准电压源、串行接口端口、看门狗定时器、电源监控器等 嵌入式下载/调试和仿真功能 产品详情 ADuC816 MicroConverter®是一款完全集成的单芯片16位数据采集系统。 与ADI公司的所有MicroConverter产品一样,它在单芯片上提供精密模数和数模转换功能以及一个Flash微控制器。ADuC816提供52引脚PQFP或56引脚CSP封装,采用3V或5V电源供电。 方框图...

  和特点 6通道 、5µs、自校准、 12位 ADC 两个12位轨到轨电压输出DAC 工业标准8052微控制器 8KB可在线重新编程的闪存程序存储器 640字节可读写的非易失性闪存数据存储器 温度监控器 可编程PLL时钟和低功耗工作模式 引脚数量更少、成本更低 基准电压源、串行接口端口、看门狗定时器、电源监控器、上电复位(POR)等 嵌入式下载/调试和仿真功能 产品详情 ADuC814 MicroConverter®是一款完全集成的单芯片12位数据采集系统。与ADI公司的所有MicroConverter产品一样,它在单芯片上提供精密模数和数模转换功能以及一个Flash微控制器。ADuC814提供28引脚TSSOP封装,采用3V或5V电源供电。 方框图...

  和特点 8通道、5µs、自校准、12位ADC 两个12位轨到轨电压输出DAC 工业标准8052微控制器 8KB可在线重新编程的闪存程序存储器 640字节可读写的非易失性闪存数据存储器 温度监控器 基准电压源、串行接口端口、看门狗定时器、电源监控器等 嵌入式下载/调试和仿真功能 产品详情 ADuC812 MicroConverter®是一款完全集成的单芯片12位数据采集系统。与ADI公司的所有MicroConverter产品一样,它在单芯片上提供精密模数和数模转换功能以及一个Flash微控制器。ADuC812提供52引脚PQFP或56引脚CSP封装,采用3V或5V电源供电。 方框图...

  和特点 具电路断路器的集成化热插拔控制器可对 1 至 4 节串联超级电容器进行高效率同步降压型恒定电流 / 恒定电压 (CC/CV) 充电后备模式中的升压模式可提供更高的超级电容器储能利用率16 位 ADC 用于监视系统电压 / 电流、电容和 ESR可编程欠压和过压门限至 35VVIN:4.5V 至 35V,VCAP(n):每个电容器高达 5V,充电 / 后备电流:10A可编程输入电流限制把系统负载的优先级确定为高于电容器充电电流全 N-FET 充电器控制器和 PowerPath 控制器紧凑型 44 引脚 4mm x 7mm QFN 封装 产品详情 LTC®3351 是一款后备电源控制器,其能够对一个含有 1~4 个超级电容器的串联堆栈进行充电和监察。LTC3351 的同步降压型控制器负责驱动 N 沟道 MOSFET,以利用可编程输入电流限值实现恒定电流 / 恒定电压充电。此外,降压转换器还可作为一个升压转换器反向运行,以从超级电容器组向后备电源轨输送电能。内部平衡器免除了增设外部平衡电阻器的需要,而且每个电容器具有一个用于提供过压保护的分路调节器。LTC3351 可监视系统电压、电流、电容器组电容和电容器组 ESR,这些信息均可通过 I2C / SMBus 端口读取。热插拔控制器采用...

  和特点 自动切换的集成式恒流和电压模式 充电和放电模式 精密电压和电流测量 集成式精密控制反馈模块 PWM或线性功率转换器的精密接口 固定增益设置电流检测增益: 26 V/V(典型值) 电压检测增益: 0.8 V/V(典型值) 出色的交流和直流性能 最大失调电压漂移: 0.9 μV/°C 最大增益漂移: 3 ppm/°C 电流检测放大器输入电压噪声很低: 9 nV/√Hz(典型值) 电流检测CMRR: 108 dB(最小值) TTL兼容逻辑 产品详情 AD8451是一款用于电池测试和监控的精密模拟前端和控制器。 精密固定增益仪表放大器(IA)测量电池充电/放电电流,而固定增益差动放大器(DA)测量电池电压。 内部激光调整电阻网络设置IA和DA的增益,并在额定温度范围内优化AD8451的性能。 IA增益为26,DA增益为0.8。ISET和VSET输入端的电压用来设置所需的恒定电流(CC)和恒定电压(CV)。 CC到CV自动无缝切换。 TTL逻辑电平输入MODE选择充电模式或放电模式(高电平为充电,低电平为放电)。 模拟输出VCTADP1972PWM控制器对接。 AD8451通过提供出色的精度、温度范围内的性能、灵活的功能以及整体可靠性简化设计,并具有节省...

  和特点 16单元FIFO用于记录事件 10个可配置I/O 键盘解码,支持的最大矩阵为5x5,提供一个11 GPIO (5x6)选项 按键/释放中断 GPIO功能 GPI支持可选的中断级 100k/300k上拉 300k下拉 GPO支持推挽或开漏输出 可编程逻辑模块 PWM发生器-内部生成PWM - 外部PWM,内置PWM AND函数 复位发生器 I2C 接口支持增强快速模式(Fm+),频率最高可达1 MHZ 开漏中断输出 16引脚WLCSP产品详情 ADP5585是一款10I/O端口扩展器,内置键盘矩阵解码器、可编程逻辑、复位发生器和PWM发生器。I/O扩展器IC适用于便携式设备(手机、遥控器和相机)及非便携式应用(医疗保健、工业和仪器仪表),可用来增加处理器可用的I/O数量,或者通过接口连接器减少前面板设计所需的I/O数量。ADP5585处理所有按键扫描和解码,并通过一条中断线通知主处理器有新的按键事件发生。GPI变化和逻辑变化也可以通过FIFO记录为事件,从而无需监控不同的寄存器来判断事件变化。ADP5585配有一个FIFO,它最多可以存储16个事件。处理器可以通过I2C兼容型接口回读事件。ADP5585使主处理器不必监控键盘,从而降低功耗和/或提高处理器带宽...

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