EO_501

ELETTRONICA OGGI 501 - APRILE 2022 51 virtuale. Questo indirizzo non è correlato ai registri del microcontroller, ma è specifico solo per la lookup-table. Ciò significa che le funzionalità non presenti nei registri hardware del microcontroller possono essere aggiunte in modo trasparente. Le voci nella tabella possono essere facilmente riorganizzate anche per usi specifici. Un altro vantaggio di questa struttura è la possibilità di aggiungere autorizzazioni alla lookup table. Ad esempio, per creare un registro di sola lettura, è sufficiente omettere semplicemente la voce scrittura dalla lookup table. Questastrutturapiùcomplessasiprestaancheafunzionalità non standard. La funzione “MEM OP” consente alla MCU di salvare o caricare inmemoria la configurazione corrente di General-Purpose Input and Output (GPIO). MEM OP può anche ripristinare la configurazione GPIO sui parametri impostati durante la compilazione (Fig. 2). Opzionalmente, il microcontroller può essere impostato per caricare all’accensione le impostazioni salvate. Se ciò è abilitato, il microcontrollore tenta di caricare le impostazioni nella configurazione 0. Se la configurazione non supera la convalida del checksum, l’MCU tornerà alle costanti di tempo della compilazione. Questa funzione, tuttavia, può essere disabilitata nel software qualora non la si desiderasse. Il grande vantaggio della soluzione basata su MCU sta nell’estrema flessibilità. A differenza degli ASIC in commercio, la MCU può essere configurata con funzionalità non standard specifiche dell’applicazione in uso. Questa applicazione è stata sviluppata per la famiglia PIC16F15244 di MCU general-purpose. Il codice sorgente è disponibile su Microchip Discover (discover.microchip. com) e Github. Convertitore tensione/frequenza (V/F) Il convertitore tensione/frequenza (V/F) dimostra l’uso di periferiche hardware per creare una funzione “core- Fig. 2 – Funzionalità del MEM OP independent” che normalmente dovrebbe essere invece realizzata con un circuito integrato esterno. Uno dei maggiori vantaggi di questa configurazione è che le periferiche sono configurate nel software, semplificando la modifica dell’esempio. Un altro vantaggio è che il convertitore è implementato nel microcontroller, con conseguente riduzione della BOM e dell’area di progettazione richiesta (Fig. 3). Una sfida da superare dell’approccio basato su MCU è che questa non garantisce le medesime prestazioni della soluzione analogica poiché la risoluzione dell’uscita è intrinsecamente limitata dall’ADCC. Nominalmente, l’ADCC ha una risoluzione di 12 bit, ma è stato configurato per una risoluzione sovracampionata di 14 bit. Allo stesso modo, l’NCO (Numerically Controlled Oscillator) a bordo che sintetizza la frequenza di uscita ha una risoluzione finita e può avere jitter sulla sua uscita, a seconda del valore misurato dall’ADC. Nell’implementare questa soluzione, ci sono tre distinti blocchi di periferiche (Fig. 4): un blocco di campionamento analogico, un blocco dell’oscillatore di uscita e un generatore di duty cycle. Fig. 3 – Schema a blocchi funzionale Fig. 4 – Schema a blocchi della soluzione DIGITAL MCUS