Bài giảng môn học Kiến trúc máy tính - Chương 7: Reference voltage và comparato

CHƯƠNG 7 Reference Voltage & Comparator CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR 1. Module VREF - Module điện áp tham chiếu (Vref) được dùng chủ yếu cho Bộ So Sánh (Comparator) bên trong PIC. - Dòng ngõ vào của các Bộ so sánh điện áp không yêu cầu cao, vì vậy dòng ngõ ra cũng không cao. - Các dải điện áp tham chiếu độc lập với nguồn VDD của PIC. CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR - Module Vref bao gồm 16 điện trở. Dải điện trở này sẽ cung cấp cho ta một dải các giá trị điện áp tham chiếu (Vref) khác nhau. VREF+ 8 R R R R RVRSS = 1 VRR Hình 1: Sơ đồ khối Module điện áp tham chiếu VDD VREN VREF- 8R CVREF VROE CVREF 4 VR 15 0 VRSS = 0 VRSS = 1 VRSS = 0 CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR a. Thanh ghi VRCON Bit Chöùc naêng VREN Cho pheùp Module VREF hoaït ñoäng 1= Cung caáp nguoàn cho maïch VREF. 0= Khoâng caáp nguoàn. VRR VR3 VR2 VR1 VR0VREN VROE - VROE Cho pheùp ngoõ ra VREF 1= Cho pheùp ngoõ ra VREF keát noái boä Comparator. 0= Khoâng cho pheùp. VRR Löïa choïn daûi giaù trò ñieän aùp VREF 1= töø 0VDD ñeán 0,75VDD vôùi heä soá taêng giaûm:VDD/24 moät böôùc 0= töø 0,25VDD ñeán 0,75VDD vôùi heä soá : VDD/32 moät böôùc. Bit 4 Khoâng söû duïng CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR - Các bit VR3 : VR0 lựa chọn các giá trị Vref + Nếu bit VRR=1 Vref = ( VR/24 ) . VDD VRR VR3 VR2 VR1 VR0VREN VROE - + Nếu bit VRR=0 Vref = 1/4 . VDD + (VR/32) . VDD CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR b. Trạng thái của VREF trong SLEEP và khi RESET - Khi Reset các bit trong thanh ghi VRCON sẽ bị xóa. - Khi PIC thoát khỏi trạng thái SLEEP, nội dung của thanh ghi VRCON sẽ không còn tác dụng. Vì vậy để hạn chế công suất tiêu thụ, module VREF nên bị cấm khi vào trạng thái SLEEP. - Giá trị Vref luôn độc lập với VDD và VSS. CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR c. Sử dụng module VREF với mạch bên ngoài - Ngõ ra của module VREF có thể nối với chân ngõ ra nếu bit tương ứng trong thanh ghi TRIS bị xóa. - Ngoài ra, module này có thể được sử dụng như một bộ chuyển đổi D/A đơn giản. CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR d. Khởi tạo module VREF MOVLW 0x02 ;CM1:CM0 =10 MOVWF CMCON ;Sử dụng nguồn áp từ module VREF. BSF STATUS,RP0 ; Choïn Bank1 MOVLW 0x07 ; RA3:RA0 laø ngoõ ra MOVWF TRISA ; MOVLW 0xA6 ; Cho pheùp VREF. MOVWF VRCON ; VR3:VR0 =0101(6) BCF STATUS,RP0 ; Choïn Bank0 CALL DELAY10ms ; 10 ms delay CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR 2. Module COMPARATOR - Module điện áp tham chiếu bao gồm 2 bộ so sánh. Tín hiệu ra của mdule VREF có thể được đưa vào bộ so sánh sử dụng làm điện áp tham chiếu. CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR a. Thanh ghi CMCON Bit Chöùc naêng C2OUT Chỉ ñònh keát quaû ngoõ ra cuûa boä So saùnh 2 1= neáu C2_Vin+ > C2_Vin- 0= neáu C2_Vin+ < C2_Vin- C1OUT Chỉ ñònh keát quaû ngoõ ra cuûa boä So saùnh 1 - CIS CM2 CM1 CM0C2OUT C1OUT - 1= neáu C1_Vin+ > C1_Vin- 0= neáu C1_Vin+ < C1_Vin- CIS Bit löïa choïn ngoõ vaøo boä So saùnh Khi CM2:CM0 = 001 1= C1_Vin keát noái ngoõ AN3, 0= keát noái ngoõ AN0 Khi CM2:CM0 = 010 1= C1_Vin keát noái AN3, C2_Vin keát noái AN2 0= C1_Vin keát noái AN0, C2_Vin keát noái AN1 CM2:CM0 Choïn cheá ñoä hoaït ñoäng cuûa boä so saùnh CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR b. Các chế độ hoạt động của Comparator - Module Comparator bao gồm 8 chế độ hoạt động được lựa chọn bởi 3 bit CM2:CM0 nằm trong thanh ghi CMCON. Lưu ý: - Các Ngắt do bộ so sánh nên cấm trong quá trình thay đổi chế độ hoạt động, nếu không thì các Ngắt sẽ xảy ra ngoài ý muốn. - Khi Reset sẽ xóa các bit trong thanh ghi CMCON CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR b. Các chế độ hoạt động của Comparator - Module Comparator bao gồm 8 chế độ hoạt động được lựa chọn bởi 3 bit CM2:CM0 nằm trong thanh ghi CMCON. - Lưu ý: Các Ngắt do bộ so sánh nên cấm trong quá trình thay đổi chế độ hoạt động, nếu không thì các Ngắt sẽ xảy ra ngoài ý muốn. CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR b. Các chế độ hoạt động của Comparator - Module Comparator bao gồm 8 chế độ hoạt động được lựa chọn bởi 3 bit CM2:CM0 nằm trong thanh ghi CMCON. - Lưu ý: Các Ngắt do bộ so sánh nên cấm trong quá trình thay đổi chế độ hoạt động, nếu không thì các Ngắt sẽ xảy ra ngoài ý muốn. CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR c. Hoạt động so sánh của Comparator - Bộ so sánh đơn với 2 ngõ vào và một ngõ ra (hình). Ngõ ra kết nối trực tiếp các chân xuất/nhập. Vì vậy phải cấu hình chân ra tương ứng là chân xuất. CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR d. Điện áp tham chiếu của Comparator
Tín hiệu điện áp tham chiếu bên trong: Được sử dụng ở chế độ so sánh CM2:CM0 = 010.
Tín hiệu điện áp tham chiếu bên ngoài: - Điện áp này phải có giá trị nằm trong khoảng (Vss-VDD) - Có thể đưa vào bất kỳ ngõ vào nào của Comparator. CHƯƠNG 7: REFERENCE VOLTAGE AND COMPARATOR e. Ngắt Comparator - Cờ ngắt CMIF=1 khi có sự thay đổi trạng thái ở các bit ngõ ra của Bộ so sánh (C1OUT hoặc C2OUT). f. Hoạt động so sánh trong chế độ SLEEP - Trong chế độ Ngủ, hoạt động so sánh vẫn diễn ra. Do đó, Ngắt của bộ so sánh vẫn có thể xảy ra và đánh thức PIC.