AN-718: ADuC7020评估板参考指南 (Rev. A) PDF

AN-718
应用笔记
One Technology Way • P.O. Box 9106 • Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. • Tel: 781.329.4700 • Fax: 781.461.3113 • www.analog.com
ADuC7020评估板参考指南
MicroConverter® ADUC7020开发系统
作者:Aude Richard
Rev. A | Page 1 of 12
AN-718
目录
修订历史 ............................................................................................2
功能 ...............................................................................................6
评估板概述........................................................................................3
用法 ...............................................................................................6
注意事项.......................................................................................3
S1-5 VIN− ..........................................................................................6
评估板特性........................................................................................4
功能 ...............................................................................................6
电源 ...............................................................................................4
用法 ...............................................................................................6
RS-232接口...................................................................................4
S1-6 VIN+ ..........................................................................................6
仿真接口.......................................................................................4
功能 ...............................................................................................6
晶振电路.......................................................................................4
用法 ...............................................................................................6
外部基准电压源(ADR291) ...................................................... 4
S1-7 ADC4 .........................................................................................6
复位/下载/IRQ0按钮 .................................................................4
功能 ...............................................................................................6
电源指示器/通用LED ................................................................5
用法 ...............................................................................................6
模拟I/O连接 ................................................................................5
S1-8 LED.............................................................................................6
通用原型区域 ..............................................................................5
功能 ...............................................................................................6
DIP开关链路选项 ............................................................................6
用法 ...............................................................................................6
S1-1 VREF.....................................................................................6
外部连接器........................................................................................7
功能.............................................................................................6
模拟I/O连接器J3.........................................................................7
用法.............................................................................................6
电源连接器J5...............................................................................7
S1-2 VOCM ..................................................................................6
仿真连接器J4...............................................................................7
功能.............................................................................................6
串行接口连接器J1 ......................................................................7
用法.............................................................................................6
I2C接口连接器J6 .........................................................................7
S1-3 POT .......................................................................................6
数字I/O连接器J2.........................................................................7
功能.............................................................................................6
电位器演示电路..........................................................................8
用法.............................................................................................6
原理图 ...........................................................................................9
S1-4 ADC3 ....................................................................................6
ADuC7020评估板器件列表....................................................11
修订历史
2006年12月—修订版0至修订版A
格式更新 ..................................................................................... 通用
删除涉及ULINK编程器的内容 ............................................. 通用
更改晶振电路部分 ..........................................................................4
2004年6月—修订版0:初始版
Rev. A | Page 2 of 12
AN-718
评估板概述
ADuC7020评估板具有下列特性:
注意事项
•
2层PCB (4” × 5”)。
•
本文参考MicroConverter ADuC7020评估板A1版。
•
9 V电源调节为3.3 V片上电源。
•
•
4引脚UART接头用于连接RS-232接口电缆。
本文中关于板上器件物理方位的说明均相对于评估板
的器件侧视图而言,原型区域位于评估板的底部。
•
20引脚标准JTAG连接器。
•
•
演示电路。
•
32.768 kHz时钟晶振用于驱动PLL时钟。
评估板的布局布线应使得模拟部分与数字部分之间的
耦合最小。为此,接地层应进行分割,使模拟部分位
于电路板的左侧,数字部分位于右侧。3.3 V调节电源
直接路由至数字部分,经过滤波后路由至模拟部分。
•
ADR291 2.5 V外部基准电压源芯片。
•
复位/下载/IRQ0按钮。
•
电源指示器/通用LED
•
从外部接头接入所有ADC输入端和DAC输出端。所有
器件端口都引出到外部接头引脚。
•
表贴和通孔式通用原型区域。
Rev. A | Page 3 of 12
AN-718
评估板特性
电源
晶振电路
用户应通过2.1 mm输入电源插口(J5)连接9 V电源。输入连
评估板配有一个32.768 kHz晶振,片内PLL电路可以利用该
接器配置为一个中心负端,即GND位于中心引脚,+9 V电
晶振产生41.78 MHz时钟。
源位于外屏蔽体。
外部基准电压源(ADR291)
9 V电源通过线性电压调节器U5进行调节。3.3 V调节器输
2.5 V外部基准电压源芯片U2具有两个功能。评估板上提供
出用于直接驱动板的数字侧。3.3 V电源还经过滤波,然后
该芯片是为了演示ADuC7020的外部基准电压源选项,但
为板的模拟侧供电。
其主要作用是在需要时产生差分放大器的VOCM电压。
当LED (D3)亮起时,表示调节器电路正在提供一个有效的
复位/下载/IRQ0按钮
3.3 V电源。所有有源元件都通过器件电源引脚上的0.1 μF
板上提供了一个复位按钮,以便用户手动复位器件。推入
电容去耦至地。
时,ADuC7020复位引脚被拉至DGND。ADuC7020上的复
RS-232接口
位引脚为内部施密特触发式,因此无需在此引脚上使用外
ADuC7020 (U1) P1.1和P1.0线通过连接器J1连接到RS-232接
部施密特触发器。
口。该接口电缆产生所需的电平转换,以便能够直接连到
推入IRQ0按钮开关时,P0.4/IRQ0被拉高。它可以用来启
PC串行端口。应确保所附电缆与评估板正确连接,即
动外部中断0。
DVDD连接到DVDD,DGND连接到DGND。
若要进入串行下载模式,用户必须拉低P0.0/BM引脚,同
仿真接口
时切换复位引脚。在评估板上,如图1所示,在按住串行
将JTAG仿真器连接到J4连接器,ADuC7020便可通过JTAG
下载按钮(S2)的同时推入再释放复位按钮(S3),便可轻松启
进行非介入仿真和下载。
动串行下载模式。
(A) S3 AND S2 RELEASED
S2
(BM = 1)
S3
(RESET = 1)
S2
(BM = 0)
(D) RELEASE S3
.
S3
(RESET = 1)
(C) PUSH S3
S3
(RESET = 0)
S2
(BM = 0)
(E) RELEASE S2
S2
(BM = 0)
S3
(RESET = 1)
图1. 在评估板上进入串行下载模式
Rev. A | Page 4 of 12
S2
(BM = 1)
04787-001
S3
(RESET = 1)
(B) PUSH S2
AN-718
电源指示器/通用LED
ADC2无缓冲。将信号连接到此输入端时,务必遵守数据
电源LED (D3)用于指示板上是否有充足的电源可用。通用
手册中的建议。
LED (D2)直接连到ADuC7020的P4.2。P4.2清零时,该LED
当通过S1开关连接时,DAC1可以用来控制绿色LED D1的
亮起;P4.2复位时,该LED熄灭。
亮度。
模拟I/O连接
通用原型区域
所有模拟I/O连接都通过接头J3引出。
通用原型区域位于评估板的底部,当用户应用有需要时,
ADC0和ADC1利用AD8606进行缓冲,以便评估单端和伪
可以在该区域添加外部元件。从布局中可以看出,此原型
差分模式。可以将一个电位器连接到ADC0缓冲输出端。
区域中提供了AVDD、AGND、VDDIO和DGND走线。
ADC3和 ADC4可 以 利 用 片 上 单 端 转 差 分 运 算 放 大 器
AD8132进行缓冲,以便评估全差分模式下的ADC。
Rev. A | Page 5 of 12
AN-718
DIP开关链路选项
S1-1 VREF
将S1-4滑动到关位置时,接头J3的ADC3与ADuC7020的
功能
ADC3引脚(引脚1)断开连接。
将2.5 V外部基准电压源(ADR291)的输出端连接到ADuC7020
S1-5 VIN−
的VREF引脚(引脚35)。
功能
用法
将单端转差分运放(AD8132)的−OUT引脚连接到ADC3。
将 S1-1滑 动 到 开 位 置 时 , 外 部 基 准 电 压 源 连 接 到
S1-5和 S1-6必 须 配 合 使 用 。 为 了 使 用 通 道 ADC3和 通 道
ADuC7020。
将S1-1滑动到关位置时,使用2.5 V内部基准电压源或者接
ADC4上的差分运放,当VIN−处于开位置时,VIN+也必须
处于开位置。
头J3的VREF引脚上的其它外部基准电压源。
用法
S1-2 VOCM
将S1-5滑动到开位置时,AD8132的–OUT连接到ADC3。
功能
将S1-5滑动到关位置时,使用不连接AD8132的ADC3。
将1.67 V电压连接到AD8132的VOCM引脚。以差分模式使用
S1-6 VIN+
ADC时,板上无需额外的直流电压。
功能
用法
将单端转差分运放(AD8132)的+OUT引脚连接到ADC4。为
将S1-2滑动到开位置时,该差分放大器的VOCM连接到基准
了使用通道ADC3和通道ADC4上的差分运放,当VIN+处
电压源ADR291的1.67 V分压输出。
于开位置时,VIN−也必须处于开位置。
将S1-2滑动到关位置时,VOCM使用接头J3的VOCM引脚上的
用法
其它直流电压。注意,VOCM值与基准电压值相关,如表1
将S1-6滑动到开位置时,AD8132的+OUT连接到ADC4。
所示。
将S1-6滑动到关位置时,使用不连接AD8132的ADC4。
表1. VOCM范围
VREF
2.5 V
2.048 V
1.25 V
VOCM最小值
1.25 V
1.024 V
0.75 V
S1-7 ADC4
VOCM 最大值
2.05 V
2.276 V
2.55 V
功能
引出接头J3上的引脚ADC4(引脚2)。
用法
S1-3 POT
将 S1-7滑 动 到 开 位 置 时 , 接 头 J3的 ADC4直 接 连 到
功能
ADuC7020的ADC4引脚(引脚2)。
将电位器输出端连接到ADC0。此输入端由AD8606进行缓
冲。这是出于演示目的而提供。
将S1-7滑动到关位置时,接头J3的ADC4与ADuC7020的
ADC4引脚(引脚2)断开连接。
用法
将S1-3滑动到开位置时,电位器连接到ADC0输入通道的运
算放大器。
功能
将DAC1输出端连接到演示电路的绿色LED D1。
用法
将S1-3滑动到关位置时,使用接头J3上的ADC0输入端。
将S1-8滑动到开位置时,DAC1输出端连接到D1。
S1-4 ADC3
将S1-8滑动到关位置时,使用接头J3上的DAC1输出端。
功能
引出接头J3上的ADC3(引脚1)。
用法
将S1-4滑动到开位置时,接头J3的ADC3直接连到ADuC7020
的ADC3引脚(引脚1)。
Rev. A | Page 6 of 12
AN-718
外部连接器
表3. 数字I/O连接器J2的引脚功能
功能
引脚编号
模拟I/O连接器J3
端提供外部连接。该连接器的引脚排列如表2所示。
J2-1
J2-2
电源连接器J5
J2-3
连接器J3为所有ADC输入端、基准电压输入端和DAC输出
连接器J5用于连接评估板与ADuC7020开发系统所提供的9
V电源。
J2-4
仿真连接器J4
J2-5
连 接 器 J4用 于 将 评 估 板 通 过 JTAG仿 真 器 连 接 到 PC,
ADuC7020开发系统未提供此仿真器。
J2-6
串行接口连接器J1
J2-7
连接器J1用于将评估板通过PC串行端口电缆简单地连接到
PC,ADuC7020开发系统提供了此电缆。
J2-8
J2-9
I2C接口连接器J6
通过连接器J6可以轻松接入ADuC7020的两个I2C接口。
J2-10
数字I/O连接器J2
数字I/O连接器J2为所有GPIO提供外部连接。该连接器的
引脚排列和引脚的功能详情如表3所示。
表2. 模拟I/O连接器J3的引脚功能
功能
引脚编号
J3-1
J3-2
J3-3
J3-4
J3-5
J3-6
J3-7
J3-8
J3-9
J3-10
J3-11
J3-12
J3-13
J3-14
AVDD
AGND
VREF
ADC0
ADC1
ADC2
ADC3
ADC4
VDIFF
VOCM
DAC0
DAC1
DAC2
DAC3
J2-11
J2-12
J2-13
J2-14
J2-15
J2-16
J2-17
J2-18
Rev. A | Page 7 of 12
DGND
P4.2
PLAO[10]
P1.0
T1/SIN/SCL0/PLAI[0]
P1.1
SOUT/SDA0/PLAI[1]
P1.2
RTS/SCL1/PLAI[2]
P1.3
CTS/SDA1/PLAI[3]
P1.4
IRQ2/RI/CLK/PLAI[4]
P1.5
IRQ3/DCD/MISO/PLAI[5]
P1.6
DSR/MOSI/PLAI[6]
P1.7
DTR/CSL/PLAO[0]
P0.7
ECLK/XCLK/SIN/PLAO[4]
P2.0
CONVSTART/SOUT/PLAO[5]
P0.5
IRQ1/ADCBUSY/PLAO[2]
P0.4
IRQ0/ PLAO[1]
P0.3
TRST/ADCBUSY
P0.6
T1/MRST/PLAO[3]
P0.0
CMP/PLAI[7]
DGND
AN-718
电位器演示电路
AVDD
通过使用代码示例文件夹中的pot.c示例代码,可以在输出
AVDD
LED上观察到电位器电阻的变化。
注意,内部和外部基准电压均为2.5 V,因此单端模式下
ADC
DAC
3.3 V的电压。
APPLICATION
CODE
图2. RTD电路图
Rev. A | Page 8 of 12
04787-002
ADC输入范围为0 V至2.5 V。电位器可以提供0 V到AVDD =
AN-718
原理图
04787-003
图3. 评估板原理图
Rev. A | Page 9 of 12
04787-004
AN-718
图4. 评估板丝网图
Rev. A | Page 10 of 12
AN-718
ADuC7020评估板器件列表
表4.
代号
EVAL-ADuC7020QS
QuickStart PCB
PCB Stand-off
U1
U2
U3
U4
U5
Y1
S1
S2, S3, S4
D1, D2, D3
D4
C1, C5, C13, C15,
C18, C22, C23
C2 to C4, C6, C12,
C14, C16, C17
C7, C8
C11, C19
C20, C21
R1
R2
R3
R4
R5, R6, R8, R9
R7
R10, R11
R12, R18, R20
R13, R14
R15 to R17
R19
R21, R22, R24
L1
J1
J2
J3
J4
J5
数量
1
器件
PCB-1
双面表贴PCB
产品型号
制造商
Analog Devices
4
1
1
1
1
1
1
1
3
3
1
7
支柱
贴装支柱
ADuC7020
ADR291
AD8132
AD8606
ADP3333
32.768 kHz
SW\8DIP
MicroConverter (64 CSP)
LED
PRLL4002
10 μF
带隙基准电压源
差分运算放大器
双通道运算放大器(引脚SOIC)
3.3 V固定输出线性电压调节器
时钟晶振
8路DIP开关
PCB安装按钮开关
1.8 mm小型LED
二极管
表贴钽电容,Taj-B外壳
148-922
ADuC7020CP
ADR291ER
AD8132ARM
AD8606AR
ADP3333ARM3.3
971-3220
GH77242-ND
177-807
QTLP670C-4
BAV103TPMSCT-ND
197-130
Farnell
Analog Devices
Analog Devices
Analog Devices
Analog Devices
Analog Devices
Farnell
Digikey
Farnell
Fairchild Semi
Digikey
Farnell
8
0.1 μF
表贴陶瓷电容,0603外壳
317-287
Farnell
2
2
2
1
1
1
1
4
1
2
3
2
3
1
3
1
1
1
1
1
1
22 pF
470 nF
12 pF
10 kΩ 电位器
100 Ω
200 Ω
49.9 Ω
348 Ω
24.9 Ω
60.4 Ω
270 Ω
0Ω
1 kΩ
1.5 Ω
100 kΩ
表贴陶瓷电容,0603外壳
表贴陶瓷电容,0603外壳
表贴陶瓷电容,0603外壳
0.25 W、4系列、4 mm方形密封
表贴电阻,0603外壳
表贴电阻,0603外壳
表贴电阻,0605外壳
表贴电阻,0603外壳
表贴电阻,0605外壳
表贴电阻,0605外壳
表贴电阻,0603外壳
表贴电阻,0603外壳
表贴电阻,0603外壳
表贴电阻,0603外壳
表贴电阻,0603外壳
表贴电阻,1206外壳
4引脚、90°单排接头
18引脚直插单排接头
14引脚直插单排接头
20引脚连接器
PCB安装插口
(2 mm引脚直径)
722-005
318-8851
721-979
TS53YJ 10K 20% TR
911-732
933-2758
117-0658
311-348HRCT-ND
422-1539
117-0666
933-0917
772-227
933-0380
933-1832
933-0402
952-6862
TSM-104-02-T-SH
TSM-118-01-T-SV
TSM-114-01-T-SV
HTST-110-01-L-DV
KLDX-SMT2-0202-A
Farnell
Farnell
Farnell
Vishay
Farnell
Farnell
Farnell
Digikey
Farnell
Farnell
Farnell
Farnell
Farnell
Farnell
Farnell
Farnell
Samtec
Samtec
Samtec
Samtec
Kycon
按钮开关
铁氧体磁珠
4引脚接头
18引脚接头
14引脚接头
20引脚接头
电源插口
描述
Rev. A | Page 11 of 12
AN-718
注释
©2006 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and
registered trademarks are the property of their respective owners.
AN04787-0-12/06(A)
Rev. A | Page 12 of 12
Similar pages