スライド 1

Transcription

1 RX62N 周辺機能紹介 DAC D/A Converter ルネサスエレクトロニクス株式会社ルネサス半導体トレーニングセンター 2013/08/02 Rev A

2 コンテンツ DACの概要 データフォーマット 変換開始と変換時間 転送時間 プログラムサンプル 2

3 DAC の概要 3

4 機能概要 項目 内容 分解能 出力チャネル 消費電力低減機能 10 ビット 2 チャネル モジュールストップ状態への設定が可能 4

5 ブロック図 バ モジュールデータバス 内部データバス A/D コンバータと兼用 D/A コンバータの基準電圧端子 AVCC D/A コンバータの基準グランド端子アナログ基準電源 (0V) に接続 D/A コンバー出力 VREFH VREFL AVSS DA1 DA0 10 ビット D/A D A D R 0 D A D R 1 D A C R D A D P R コントロール回路 DADR0 :D/Aデータレジスタ0 DADR1 :D/Aデータレジスタ1 DACR :D/Aコントロールレジスタ DADPR :DADRmフォーマット選択レジスタ 5

6 データフォーマット 6

7 2 種類のフォーマット D/A データレジスタ 0/1(DADR0/1) DADPR.DPSEL ビット = 0 ( データは LSB 詰め ) b15 b14 b13 b12 b11 b10 b9 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b リセット後の値 DADPR.DPSEL ビット = 1 ( データは MSB 詰め ) b15 b14 b13 b12 b11 b10 b9 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b リセット後の値

8 データフォーマットの設定 DADRm フォーマット選択レジスタ (DADPR) アドレス C5h b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 DPSEL リセット後の値 ビットシンボルビット名機能 R/W b6-b0 - 予約ビット読むと 0 が読めます 書く場合は 0 としてください R/W b7 DPSEL DADRmフォーマット選択ビット 0:D/AデータレジスタはLSB 詰め 1:D/AデータレジスタはMSB 詰め R/W 8

9 変換開始と変換時間 9

10 変換時間の概要 DADR0 へ書き込み DACR へ書き込み DADR0 へ書き込み DACR へ書き込み DADR0 変換データ (1) 変換データ (2) DACR.DAOE0 DA0 変換結果 (1) 変換結果 (2) ハイインピーダンス状態 tdconv tdconv tdconv:d/a 変換時間 10

11 変換時間特性 40.6 D/A 変換特性 表 D/A 変換特性条件 :VCC = PLLVCC = AVCC = VCC_USB = 2.7~3.6V VREFH = 2.7V~AVCC VSS = PLLVSS = AVSS = VREFL = VSS_USB = 0V Ta = -40~+ 85 項目 min typ max 単位測定条件 分解能 ビット 変換時間 μs 負荷容量 20pF 絶対精度 - ± 2.0 ± 4.0 LSB 負荷抵抗 2MΩ - - ± 3.0 LSB 負荷抵抗 4MΩ - - ± 2.0 LSB 負荷抵抗 10MΩ RO 出力抵抗 kω 11

12 出力の制御レジスタ D/A コントロールレジスタ (DACR) アドレス C4h b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 DAOE1 DAOE0 DAE リセット後の値 b5 b7 b6 DAE DAOE1 DAOE D/A 変換を禁止 1 チャネル 0 の D/A 変換を許可 チャネル 1 の D/A 変換を禁止チャネル 0 のアナログ出力 (DA0) を許可 チャネル 1 のアナログ出力 (DA1) を禁止 1 0 チャネル 0 の D/A 変換を禁止 チャネル 1 の D/A 変換を許可 チャネル 0 のアナログ出力 (DA0) を禁止 チャネル 1 のアナログ出力 (DA1) を許可 1 チャネル 0 1 の D/A 変換を許可チャネル 0 1 のアナログ出力 (DA0 DA1) を許可 チャネル 0 1 の D/A 変換を許可 チャネル 0 1 のアナログ出力 (DA0 DA1) を禁止 1 チャネル 0 1 の D/A 変換を許可チャネル 0 のアナログ出力 (DA0) を許可 チャネル 1 のアナログ出力 (DA1) を禁止 1 0 チャネル 0 1 の D/A 変換を許可 チャネル 0 のアナログ出力 (DA0) を禁止 チャネル 1 のアナログ出力 (DA1) を許可 1 チャネル 0 1 の D/A 変換を許可チャネル 0 1 のアナログ出力 (DA0 DA1) を許可 説 明 12

13 兼用端子の設定 ポートモジュール名出力信号名ポートファンクションレジスタの設定各周辺モジュールの設定 P00 SCI6 TxD6-A PFFSCI.SCI6S = 0 SCI6.SCR.TE = 1 PORT0 P00 PORT0.DDR.B0 = 1 P01 PORT0 P01 PORT0.DDR.B1 = 1 P02 SCI6 SCK6-A PFFSCI.SCI6S = 0 SCI6.SCMR.SMIF = 1 のとき : SMR.GM = 0, SCR.CKE[1:0] = 01 か SMR.GM = 1 SCI6.SCMR.SMIF = 0 のとき : SMR.CM = 0, SCR.CKE[1:0] = 01 か SMR.CM = 1, SCR.CKE[1] = 0 PORT0 P02 PORT0.DDR.B2 = 1 P03 DA DA0 DACR.DAOE0 = 1 PORT0 P03 PORT0.DDR.B3 = 1 P05 DA DA1 DACR.DAOE1 = 1 PORT0 P05 PORT0.DDR.B5 = 1 13

14 変換精度と外部回路 14

15 変換精度と負荷抵抗 40.6 D/A 変換特性 表 D/A 変換特性条件 :VCC = PLLVCC = AVCC = VCC_USB = 2.7~3.6V VREFH = 2.7V~AVCC VSS = PLLVSS = AVSS = VREFL = VSS_USB = 0V Ta = -40~+ 85 項目 min typ max 単位測定条件 分解能 ビット 変換時間 μs 負荷容量 20pF 絶対精度 - ± 2.0 ± 4.0 LSB 負荷抵抗 2MΩ - - ± 3.0 LSB 負荷抵抗 4MΩ - - ± 2.0 LSB 負荷抵抗 10MΩ RO 出力抵抗 kω 15

16 外部回路例 RX62N D/A 変換出力 (DA0,DA1 端子 ) - + オペアンプ 16

17 プログラムサンプル 17

18 サンプル仕様 動作概要 DA1 端子から 100Hz 振幅 0-3.3V の正弦波を出力する プログラム構造 main 関数周辺機能レジスタを初期化後 CPU はスタンバイモードへ遷移 CMI0 割り込 み D/A 変換データを更新 D/A 変換データは 360 度分の正弦波 データ 360 度を繰り返し 連続した 100Hz の正弦波を出力 D/A コンバータ動作モード DA1 端子を利用 CMT0 動作モード 36KHz のインターバルタイマに設定 18

19 フローチャート リセット スタート スタートアップルーチン main init_cmt0 CMT0 初期化 CPU 内部レジスタ クロックレート およびメモリ内の静的変数領域はスタートアップ ルーチン内で初期化されます init_dac DAC 初期化 start_cmt0 CMT0 カウントスタート CMT0 割り込み関数 (Excep_CMTU0_CMT0) DAC に変換データを書き込む start_dac DA1 出力スタート 角度を 1 度増やす更新 360 度なら 0 度に戻す setpsw_i( 組み込み関数 ) 割り込み許可 RTE wait( 組み込み関数 ) 割り込み要求待ち 低消費電力モードへ遷移 19

20 出力データ /* Function prototype declaration */ void main(void); // main function void init_dac(void); // Initialize for DAC void init_cmt0(void); // Initialize for timer (CMT) void start_cmt0(void); // CMT0 count start void start_dac(void); // D-A convert start /* Global variable definition */ const static uint16_t sin_10bitda[degree] = { 512, 520, 529, 538, 547, 556, 565, 574, 583, 592, 600, 609, 618, 627, 635, 644, 652, 661, 670, 678, 686, 695, 703, 711, 720, 728, 736, 744, 752, 759, 767, 775, 783, 790, 798, 805, 812, 819, 826, 833, 840, 847, 854, 860, 867, 873, 879, 886, 892, 898, 903, 909, 915, 920, 925, 930, 936, 940, 945, 950, 954, 959, 963, 967, 971, 975, 979, 982, 986, 989, 992, 995, 998, 1001, 1003, 1006, 1008, 1010, 1012, 1014, 1015, 1017, 1018, 1019, 1020, 1021, 1022, 1022, 1023, 1023, 1023, 1023, 1023, 1022, 1022, 1021, 1020, 1019, 1018, 1017, 1015, 1014, 1012, 1010, 1008, 1006, 1003, 1001, 998, 995, ;;;; 423, 431, 440, 449, 458, 467, 476, 485, 494, 503 }; 20

21 DAC の初期化 /* Outline : Main */ /* Description : Hardware setting and CPU sleep */ void main(void) { init_cmt0(); // Initialize for timer (CMT) init_dac(); // Initialize for DAC start_cmt0(); // CMT0 count start start_dac(); // D-A convert start setpsw_i(); // Interrupt enable (CPU) while(1){ wait(); // CPU sleep } } /* Outline : initialize */ /* Description : Initialize for DAC */ void init_dac(void){ MSTP(DA) = 0; // Wakeup DAC } /* Outline : D-A convert start */ /* Description : D-A convert start */ void start_dac(void){ DA.DACR.BIT.DAOE1 = 1; // DA1 output is enable } 21

22 割り込み処理 /* Outline : CMT0 compare match interrupt */ /* Description : Next convert data set */ void Excep_CMTU0_CMT0(void){ static uint16_t angle; DA.DADR1 = sin_10bitda[angle]; // Convert data set angle++; // angle increase (until 359) if(angle >= DEGREE){ angle %= DEGREE; // angle reset (360 -> 0) } } 22

23 CMT の初期化 /* Outline : CMT0 initialize */ /* Description : The register of CMT0 is initialized. */ void init_cmt0(void){ MSTP(CMT0) = 0; // Wakeup CMT0,CMT1 CMT0.CMCR.BIT.CKS = 0; // CKS is PCLK/8 CMT0.CMCR.BIT.CMIE = 1; // CMIE is enable CMT0.CMCOR = 166; // CMCOR is 3μs count IEN(CMT0,CMI0) = 1; // CMI0 enable IPR(CMT0,CMI0) = 1; // CMI0 interrupt level is 1 } /* Outline : CMT0 start */ /* Description : CMT0 count start. */ void start_cmt0(void){ CMT.CMSTR0.BIT.STR0 = 1; // Start CMT0 } 23

24 END ルネサスエレクトロニクス株式会社