AN-719 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 ADuC7024评估板参考指南 MicroConverter® ADUC7024开发系统 作者：Aude Richard Rev. A | Page 1 of 12 AN-719 目录 评估板概述........................................................................................3 S1-3 POT........................................................................................6 注意事项 .......................................................................................3 TS1-4 ADC3 ..................................................................................6 评估板特性........................................................................................4 S1-5 VIN−......................................................................................6 电源 ................................................................................................4 S1-6 VIN+......................................................................................6 RS-232接口 ...................................................................................4 S1-7 ADC4.....................................................................................6 仿真接口 .......................................................................................4 S1-8 LED ........................................................................................6 晶振电路 .......................................................................................4 外部连接器........................................................................................7 外部基准电压源(ADR291).......................................................4 模拟I/O连接器J3 .........................................................................7 复位/下载/IRQ0按钮 ..................................................................4 电源连接器J5 ...............................................................................7 电源指示器/通用LED.................................................................5 仿真连接器J4 ...............................................................................7 模拟I/O连接 .................................................................................5 串行接口连接器J1.......................................................................7 通用原型区域...............................................................................5 数字I/O连接器J2 .........................................................................7 DIP开关链路选项 ............................................................................6 电位器演示电路...............................................................................9 S1-1 VREF .....................................................................................6 原理图 ..............................................................................................10 S1-2 VOCM .......................................................................................6 ADuC7024评估板器件列表.........................................................12 Rev. A | Page 2 of 12 AN-719 评估板概述 ADuC7024评估板具有下列特性： 注意事项 • 2层PCB (4” × 5”)。 • 本文参考MicroConverter ADuC7024评估板B1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-719 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 接器配置为一个中心负端，即GND位于中心引脚，+9 V电 源位于外屏蔽体。 评估板配有一个32.768 kHz晶振，片内PLL电路可以利用该 晶振产生41.78 MHz时钟。 外部基准电压源(ADR291) 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 该芯片是为了演示ADuC7024的外部基准电压源选项，但 其主要作用是在需要时产生差分放大器的VOCM电压。 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 出用于直接驱动板的数字侧。3.3 V电源还经过滤波，然后 为板的模拟侧供电。 当LED (D3)亮起时，表示调节器电路正在提供一个有效的 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 电容去耦至地。 复位/下载/IRQ0按钮 板上提供了一个复位按钮，以便用户手动复位器件。推入 时，ADuC7024复位引脚被拉至DGND。ADuC7024上的复 位引脚为内部施密特触发式，因此无需在此引脚上使用外 部施密特触发器。 RS-232接口 ADuC7024 (U1) P1.1和P1.0线通过连接器J1连接到RS-232接 口。该接口电缆产生所需的电平转换，以便能够直接连到 PC串行端口。应确保所附电缆与评估板正确连接，即 DVDD连接到DVDD，DGND连接到DGND。 推入IRQ0按钮开关时，P0.4/IRQ0被拉高。它可以用来启 动外部中断0。 若要进入串行下载模式，用户必须拉低P0.0/BM引脚，同 时切换复位引脚。在评估板上，如图1所示，在按住串行 下载按钮(S2)的同时推入再释放复位按钮(S3)，便可轻松 启动串行下载模式。 仿真接口 将JTAG仿真器连接到J4连接器，ADuC7024便可通过JTAG 进行非介入仿真和下载。 (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) 04788-001 S3 (RESET = 1) (B) PUSH S2 AN-719 电源指示器/通用LED 电源LED (D3)用于指示板上是否有充足的电源可用。通用 LED (D2)直接连到ADuC7024的P4.2。P4.2清零时，该LED 亮起；P4.2复位时，该LED熄灭。 ADC2和ADC5至ADC9无缓冲。将信号连接到这些输入端 时，务必遵守数据手册中的建议。 当通过S1开关连接时，DAC1可以用来控制绿色LED D1的 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， 可以在该区域添加外部元件。从布局中可以看出，此原型 区域中提供了AVDD、AGND、VDDIO和DGND走线。 ADC0和ADC1利用AD8606进行缓冲，以便评估单端和伪 差分模式。可以将一个电位器连接到ADC0缓冲输出端。 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-719 DIP开关链路选项 S1-1 VREF S1-5 VIN− 功能 功能 将2.5 V外部基准电压源(ADR291)的输出端连接到ADuC7024 的VREF引脚(引脚35)。 将单端转差分运放(AD8132)的−OUT引脚连接到ADC3。 S1-5和S1-6必须配合使用。为了使用通道ADC3和通道ADC4 上的差分运放，当VIN−处于开位置时，VIN+也必须处于开 位置。 用法 将 S1-1滑 动 到 开 位 置 时 ， 外 部 基 准 电 压 源 连 接 到 ADuC7024。 用法 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 头J3的VREF引脚上的其它外部基准电压源。 将S1-5滑动到开位置时，AD8132的–OUT连接到ADC3。 S1-2 VOCM S1-6 VIN+ 功能 功能 将1.67 V电压连接到AD8132的VOCM引脚。以差分模式使用 ADC时，板上无需额外的直流电压。 将单端转差分运放(AD8132)的+OUT引脚连接到ADC4。为 了使用通道ADC3和通道ADC4上的差分运放，当VIN+处 于开位置时，VIN−也必须处于开位置。 用法 将S1-5滑动到关位置时，使用不连接AD8132的ADC3。 将S1-2滑动到开位置时，该差分放大器的VOCM连接到基准 电压源ADR291的1.67 V分压输出。 用法 将S1-2滑动到关位置时，VOCM使用接头J3的VOCM引脚上的 其它直流电压。注意，VOCM值与基准电压值相关，如表1 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 引出接头J3上的引脚ADC4(引脚2)。 VREF 2.5 V 2.048 V 1.25 V VOCM 最小值 1.25 V 1.024 V 0.75 V VOCM 最大值 2.05 V 2.276 V 2.55 V 将S1-6滑动到开位置时，AD8132的+OUT连接到ADC4。 S1-7 ADC4 功能 用法 将 S1-7滑 动 到 开 位 置 时 ， 接 头 J3的 ADC4直 接 连 到 ADuC7024的ADC4引脚(引脚1)。 将S1-7滑动到关位置时，接头J3的ADC4与ADuC7024的 ADC4引脚(引脚1)断开连接。 S1-3 POT 功能 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。 S1-8 LED 功能 将DAC1输出端连接到演示电路的绿色LED D1。 用法 将S1-3滑动到开位置时，电位器连接到ADC0输入通道的运 算放大器。 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滑动到关位置时，使用接头J3上的DAC1输出端。 将S1-8滑动到开位置时，DAC1输出端连接到D1。 S1-4 ADC3 功能 引出接头J3上的ADC3(引脚64)。 用法 将S1-4滑动到开位置时，接头J3的ADC3直接连到ADuC7024 的ADC3引脚(引脚64)。 将S1-4滑动到关位置时，接头J3的ADC3与ADuC7024的 ADC3引脚(引脚64)断开连接。 Rev. A | Page 6 of 12 AN-719 外部连接器 表2. 模拟I/O连接器J3的引脚功能 模拟I/O连接器J3 连接器J3为所有ADC输入端、基准电压输入端和DAC输出 端提供外部连接。该连接器的引脚排列如表2所示。 电源连接器J5 连接器J5用于连接评估板与ADuC7024开发系统所提供的9 V 电源。 仿真连接器J4 连接器J4用于将评估板通过JTAG仿真器连接到PC。 串行接口连接器J1 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，ADuC7024开发系统提供了此电缆。 数字I/O连接器J2 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。 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 J3-15 J3-16 J3-17 J3-18 J3-19 J3-20 Rev. A | Page 7 of 12 功能 AVDD AGND VREF DACREF ADC0 ADC1 ADC2 ADC3 ADC4 ADC5 ADC6 ADC7 ADC8 ADC9 VDIFF VOCM DAC0 DAC1 ADCNEG AGND AN-719 表3. 数字I/O连接器J2的引脚功能 引脚编号 J2-1 J2-2 J2-3 J2-4 J2-5 J2-6 J2-7 J2-8 J2-9 J2-10 J2-11 J2-12 J2-13 J2-14 J2-15 J2-16 功能 P4.5 PLAO[13] P4.4 PLAO[12] P4.3 PLAO[11] 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] P4.1 PLAO[9] P4.0 PLAO[8] P1.6 DSR/MOSI/PLAI[6] P1.7 DTR/CSL/PLAO[0] P3.7 PWMSYNC/PLAI[15] P3.6 PWMTRIP/PLAI[14] 引脚编号 J2-17 J2-18 J2-19 J2-20 J2-21 J2-22 J2-23 J2-24 J2-25 J2-26 J2-27 J2-5 J2-28 J2-30 J2-31 J2-32 Rev. A | Page 8 of 12 功能 P0.7 ECLK/XCLK/SIN/PLAO[4] P2.0 CONVSTART/SOUT/PLAO[5] P0.5 IRQ1/ADCBUSY/PLAO[2] P0.4 IRQ0/PWMTRIP/PLAO[1] P3.5 PWM2L/PLAI[13] P3.4 PWM2H/PLAI[12] P0.3 TRST/ADCBUSY P3.3 PWM1L/PLAI[11] P3.2 PWM1H/PLAI[10] P3.1 PWM0L/PLAI[9] P3.0 PWM0H/PLAI[8] P0.6 T1/MRST/PLAO[3] P0.0 CMP/PLAI[7] P4.7 PLAO[15] P4.6 PLAO[14] DGND AN-719 电位器演示电路 注意，内部和外部基准电压均为2.5 V，因此单端模式下 ADC输入范围为0 V至2.5 V。电位器可以提供0 V到AVDD = 3.3 V的电压。 AVDD AVDD ADC DAC APPLICATION CODE 图2. RTD电路图 Rev. A | Page 9 of 12 04788-002 通过使用代码示例文件夹中的pot.c示例代码，可以在输出 LED上观察到电位器电阻的变化。 AN-719 原理图 04788-003 图3. 评估板原理图 Rev. A | Page 10 of 12 04788-004 AN-719 图4. 评估板丝网图 Rev. A | Page 11 of 12 AN-719 ADuC7024评估板器件列表 表4 代号 EVAL-ADuC7024QS 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, C24 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, R23, R24 L1 J1 J2 J3 J4 J5 数量 器件 PCB-1 描述 双面表贴PCB 产品型号 1 制造商 Analog Devices 4 1 1 1 1 1 1 1 3 3 1 7 支柱 ADuC7024 ADR291 AD8132 AD8606 ADP3333 32.768 kHz SW\8DIP 按钮开关 LED PRLL4002 10 μF 贴装支柱 MicroConverter (64引脚CSP) 带隙基准电压源 差分运算放大器 双通道运算放大器 (8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 ADuC7024CP ADR291ER AD8132ARM AD8606AR ADP3333ARM3.3 971-3220 GH7242-ND 177-807 359-9954 BAV103TPMSCT-ND 197-130 Farnell Analog Devices Analog Devices Analog Devices Analog Devices Analog Devices Farnell Digikey Farnell Farnell Digikey Farnell 9 0.1 μF 表贴陶瓷电容，0603外壳 317-287 Farnell 2 2 2 1 22 pF 470 nF 12 pF 10 kΩ电位器 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 Farnell Farnell Farnell Vishay 1 1 1 4 1 2 3 2 3 1 4 1 1 1 1 1 1 100 Ω 200 Ω 49.9 Ω 348 Ω 24.9 Ω 60.4 Ω 270 Ω 0Ω 1 kΩ 1.5 Ω 100 kΩ 铁氧体磁珠 4引脚接头 32引脚接头 20引脚接头 20引脚接头 电源插口 表贴电阻，0603外壳 表贴电阻，0603外壳 表贴电阻，0805外壳 表贴电阻，0603外壳 表贴电阻，0805外壳 表贴电阻，0805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 表贴电感，1206外壳 4引脚、90°单排接头 32引脚直插单排接头 20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 (Lead free) 933-2375 933-2758 311-49.9HRCT-ND 311-348HRCT-ND 311-24.9HRCT-ND 311-60.4HRCT-ND 933-0917 933-1662 933-0380 933-1832 933-0402 952-6862 TSM-104-02-T-SH TSM-132-01-T-SV TSM-120-01-T-SV HTST-110-01-L-DV KLD-SMT2-0202-A Farnell Farnell Digikey Digikey Digikey Digikey Farnell Farnell Farnell Farnell Farnell Farnell Samtec Samtec Samtec Samtec Kycon ©2007 Analog Devices, Inc. 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