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精密模拟微控制器,12 位模拟输
入/输出,ARM7TDMI
®
MCU
ADuC7019/20/21/22/24/25/26/27/28/29
ADI 中文版数据手册是英文版数据手册的译文,敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI 不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性,请参考 ADI 提供的
最新英文版数据手册。
特性
模拟输入/输出
多通道、12位、1 MSPS模数转换器(ADC)
最多16个ADC通道
1
全差分和单端模式
0V至VREF的模拟输入范围
12位电压输出数模转换器(DAC)
最多4路DAC输出可用
1
片内基准电压
片内温度传感器 (±3℃典型值)
电压比较器
微控制器
16位/32位RISC架构ARM7TDMI内核
JTAG端口支持代码下载和调试
时钟选择
修正的片内振荡器 (±3%)
外部时钟晶体
可达44MHZ的外部时钟源
具有可编程分频器的41.78MHz锁相环
内存
62 kB Flash/EE存储器,8 kB SRAM
在线下载,基于JTAG调试
软件触发在线重新编程能力
片内外设
UART,2 个I
2
C
®
和SPI
®
串行I/O端口
最多40引脚GPIO端口
1
4个通用定时器
唤醒和看门狗定时器(WDT)
电源监控器
3相16位PWM发生器
1
可编程逻辑阵列(PLA)
可达512KB的外部存储器接口
1
电源
采用3V额定电源
主动模式:11 mA @ 5 MHz,40 mA @ 41.78 MHz
封装和温度范围
从40引脚6mmx6mm LFCSP封装到80引脚LQFP封装
1
工作温度范围:–40℃至+125℃
工具
低成本QuickStart™开发系统
完全第三方支持
应用
工业控制和自动化系统
智能传感器,精密仪表
基站系统,光网络
功能框图
04955-001
1MSPS
12-BIT ADC
DAC0
12-BIT
DAC
DAC1
12-BIT
DAC
DAC2
12-BIT
DAC
DAC3
12-BIT
DAC
PWM0
H
PWM0
L
PWM1
H
PWM1
L
PWM2
H
PWM2
L
THREE-
PHASE
PWM
EXT. MEMORY
INTERFACE
ADuC7026
ADC0
XCLKI
XCLKO
RST
V
REF
ADC11
MUX
TEMP
SENSOR
BANDGAP
REF
OSC
AND PLL
PSM
POR
CMP0
CMP1
CMP
OUT
PLA
4 GENERAL
PURPOSE TIMERS
2k × 32 SRAM
31k × 16 FLASH/EEPROM
SERIAL I/O
UART, SPI, I
2
C
GPIO
JTAG
ARM7TDMI-BASED MCU WITH
ADDITIONAL PERIPHERALS
图
1
1
取决于具体的器件型号。
更多信息请参阅订购指南。
Rev. C
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However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any
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ADuC7019/20/21/22/24/25/26/27/28/29
Rev. C | Page 2 of 95
目录
特性 ..................................................................................... 1
应用 ..................................................................................... 1
功能框图 .............................................................................. 1
修订历史 .............................................................................. 3
概述 ..................................................................................... 4
详细框图 .......................................................................... 5
技术规格 .............................................................................. 6
时序规格 .......................................................................... 9
绝对最大额定值 ................................................................. 16
ESD警告........................................................................ 16
引脚配置和功能描述 .......................................................... 17
ADuC7019/ADuC7020/ADuC7021/ADuC7022 ............. 17
ADuC7024/ADuC7025 .................................................. 20
ADuC7026/ADuC7027 .................................................. 23
ADuC7028..................................................................... 26
典型工作特性..................................................................... 30
术语 ................................................................................... 33
ADC技术规格 ................................................................ 33
DAC技术规格 ................................................................ 33
ARM7TDMI内核概览 ......................................................... 34
Thumb模式(T) ............................................................... 34
长乘 (M) ........................................................................ 34
嵌入式ICE (I) ............................................................... 34
异常 ............................................................................... 34
ARM寄存器.................................................................... 34
中断延迟 ........................................................................ 35
存储器结构 ........................................................................ 36
存储器访问 .................................................................... 36
Flash/EE存储器 ............................................................. 36
SRAM ............................................................................ 36
存储器映射寄存器.......................................................... 36
ADC电路概览 .................................................................... 40
传递函数 ........................................................................ 40
典型操作 ........................................................................ 41
MMR接口....................................................................... 41
转换器操作 .................................................................... 43
驱动模拟输入................................................................. 44
校准 ............................................................................... 45
温度传感器.....................................................................45
带隙基准电压 ................................................................. 45
非易失Flash/EE存储器 ......................................................46
编程 ...............................................................................46
安全性............................................................................47
Flash/EE控制接口..........................................................47
SRAM和Flash/EE访问时间............................................ 49
复位和重映射 ................................................................. 49
其他模拟外设 ..................................................................... 51
DAC ............................................................................... 51
电源监控器.....................................................................52
比较器............................................................................52
振荡器和锁相环—电源控制 ........................................... 53
数字外设 ............................................................................56
三相脉宽调制(PWM) .................................................56
PWM模块说明 ...............................................................57
通用输入/输出 ................................................................ 62
串口多路复用器 .............................................................64
UART串行接口 ..............................................................64
串行外设接口 ................................................................. 68
I
2
C兼容接口 ...................................................................70
可编程逻辑阵列(PLA) .................................................... 74
处理器基准外设 .................................................................77
中断系统 ........................................................................77
定时器............................................................................78
外部存储器接口 .............................................................82
硬件设计考虑 ..................................................................... 86
电源 ...............................................................................86
接地和电路板布局建议................................................... 87
时钟振荡器.....................................................................87
上电复位操作 ................................................................. 88
典型系统配置 ................................................................. 88
开发工具 ............................................................................89
基于PC工具 ...................................................................89
在线串行下载器 .............................................................89
外形尺寸 ............................................................................90
订购指南 ........................................................................92
ADuC7019/20/21/22/24/25/26/27/28/29
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修订历史
2009年2月—修订版B至修订版C
增加ADuC7029部分 .......................................................通篇
2007年3月—修订版A至修订版B
增加ADuC7028部分 .......................................................通篇
更新格式 .........................................................................通篇
图2更改................................................................................ 5
表1更改................................................................................ 6
ADuC7026/ADuC7027部分更改........................................ 23
图21更改............................................................................ 28
图32说明更改 .................................................................... 30
表14更改............................................................................ 35
ADC电路概览部分更改 ...................................................... 38
编程部分更改..................................................................... 44
Flash/EE控制接口部分更改 ............................................... 45
表24更改............................................................................ 47
RSTCLR寄存器部分更改................................................... 48
图52更改............................................................................ 49
图53更改............................................................................50
比较器部分更改 .................................................................50
振荡器和锁相环-电源控制部分更改 ...................................51
数字外设部分更改..............................................................54
中断系统部分更改..............................................................75
定时器部分更改 .................................................................76
外部存储器接口部分更改 ................................................... 80
增加IOV
DD
电源灵敏度部分.................................................84
订购指南更改 ..................................................................... 90
2006年1月—版本0到版本A
表1更改................................................................................6
增加Flash/EE存储器可靠性部分 ........................................ 43
表30更改............................................................................52
串行外设接口更改.............................................................. 66
订购指南更改 ..................................................................... 90
2005年10月—版本0:初始版
ADuC7019/20/21/22/24/25/26/27/28/29
Rev. C | Page 4 of 95
概述
ADuC7019/20/21/22/24/25/26/27/28 在单芯片内集成1
MSPS、12位、多通道高性能ADC的数据采集系统、16位/32
位MCU和Flash/EE存储器。
ADC具有多达12个单端输入通道,另外还有4个ADC输入通道
也可以和4个DAC的输出引脚复用。4路DAC输出只是在特定
型号上提供(ADuC7020和ADuC7026)。然而,在无DAC输出
的情况下,这些引脚仍然可以用作ADC的输入引脚,这样ADC
的输入最多可以达到16通道。ADC可以工作在单端模式或差
分输入模式下。其输入电压为0 V至V
REF
。低漂移带隙基准电
压源、温度传感器和电压比较器完善了ADC外设设置。
根据不同型号,片内最多可内置4个缓冲电压输出DAC。可以
通过编程将DAC输出范围设置为三种电压范围之一。
器件可以通过一个片内振荡器和一个锁相环产生一个
41.78MHz的内部高频时钟信号。通过一个可编程时钟分频器
进行中继,这个时钟可以用来产生MCU内核时钟工作频率。
微控制器内核是ARM7TDMI,它是一个16位/32位RISC机器,
其最高性能峰值高达41 MIPS。片内集成有8KB的SRAM和
62KB非易失性Flash/EE存储器。ARM7TDMI内核将所有的存
储器和寄存器看做是一个线性阵列。
片内出厂设置的固件支持通过UART接口或I
2
C接口进行在线
串行下载,也可以通过JTAG接口进行非介入仿真。这些特性
都集成在一个低成本的QuickStart
TM
开发系统中支持这一
MicroConverter
®
系列。
这些器件采用2.7 V至3.6 V电源供电,可以在−40℃至+125℃
工业温度范围工作。当工作频率为41.78 MHz时,典型的功耗
为120 mW。ADuC7019/20/21/22/24/25/26/27/28有多种内存
类型和封装形式。
ADuC7019/20/21/22/24/25/26/27/28/29
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详细框图
0
4955-002
77
ADC0
78
ADC1
79
ADC2/CMP0
80
ADC3/CMP1
1
ADC4
2
ADC5
3
ADC6
4
ADC7
5
ADC8
6
ADC9
7
ADC10
76
ADC11
9
ADCNEG
20
BM/P0.0/CMP
OUT
/PLAI[7]/MS0
18
P4.6/AD14/PLAO[14]
19
P4.7/AD15/PLAO[15]
*SEE ORDERING GUIDE FOR
FEATURE AVAILABILITY ON
DIFFERENT MODELS.
55
P4.0/AD8/PLAO[8]
56
P4.1/AD9/PLAO[9]
63
P4.2/AD10/PLAO[10]
64
P4.3/AD11/PLAO[11]
65
P4.4/AD12/PLAO[12]
66
P4.5/AD13/PLAO[13]
62
P1.0/T1/SPM0/PLAI[0]
61
P1.1/SPM1/PLAI[1]
60
P1.2/SPM2/PLAI[2]
59
P1.3/SPM3/PLAI[3]
58
P1.4/SPM4/PLAI[4]/IRQ2
57
P1.5/SPM5/PLAI[5]/IRQ3
52
P1.6/SPM6/PLAI[6]
14
TMS
15
TDI
23
TDO
22
TCK
21
P0.6/T1/MRST/PLAO[3]
49
P2.1/WS/PWM0
H
/PLAO[6]
50
P2.2/RS/PWM0
L
/PLAO[7]
17
P2.3/AE
33
P2.4/PWM0
H
/MS0
35
P2.5/PWM0
L
/MS1
36
P2.6/PWM1
H
/MS2
48
P2.7/PWM1
L
/MS3
24
P0.2/PWM2
L
/BHE
16
P0.1/PWM2
H
/BLE
34
P0.3/TRST/A16/ADC
BUSY
42
P2.0/SPM9/PLAO[5]/CON
V
START
51
P1.7/SPM7/PLAO[0]
MUX
12-BIT
VOLTAGE
OUTPUTDAC
BUF
10
DAC0*/ADC12
12-BIT
VOLTAGE
OUTPUTDAC
BUF
11
DAC1*/ADC13
12-BIT
VOLTAGE
OUTPUTDAC
BUF
12
DAC2*/ADC14
12-BIT
VOLTAGE
OUTPUTDAC
BUF
13
DAC3*/ADC15
29
P3.0/AD0/PWM0
H
/PLAI[8]
30
P3.1/AD1/PWM0
L
/PLAI[9]
31
P3.2/AD2/PWM1
H
/PLAI[10]
32
P3.3/AD3/PWM1
L
/PLAI[11]
38
P3.4/AD4/PWM2
H
/PLAI[12]
39
P3.5/AD5/PWM2
L
/PLAI[13]
46
P3.6/AD6/PWM
TRIP
/PLAI[14]
47
P3.7/AD7/PWM
SYNC
/PLAI[15]
44
XCLKO
45
XCLKI
40
IRQ0/P0.4/PWM
TRIP
/PLAO[1]/MS1
41
IRQ1/P0.5/ADC
BUSY
/
PLAO[2]/MS2
43
P0.7/ECLK/XCLK/SPM8/PLAO[4]
ADuC7026*
69
DAC
REF
70
DACGND
75
DACV
DD
37
RST
27
LV
DD
28
DGND
54
IOV
DD
25
IOGND
26
IOV
DD
53
IOGND
74
AV
DD
73
AV
DD
67
REFGND
71
AGND
72
AGND
8
GND
REF
THREE-
PHASE
PWM
DAC
CONTROL
ARM7TDMI
MCU
CORE
62KBYTES FLASH/EE
(31k × 16 BITS)
8192 BYTES USER RAM
(2k × 32 BITS)
WAKEUP/
RTC TIMER
POWER SUPPLY
MONITOR
PROG. CLOCK
DIVIDER
JTAG
EMULATOR
DOWNLOADER
PROG. LOGIC
ARRAY
SPI/I
2
C SERIAL
INTERFACE
SERIAL PORT MULTIPLEXER
UART
SERIAL PORT
POR
INTERRUPT
CONTROLLER
12-BIT SAR
ADC 1MSPS
ADC
CONTROL
PLL
OSC
68
V
REF
V
REF
BAND GAP
REFERENCE
CMP
OUT
/IRQ
MUX
DAC
TEMP
SENSOR
图
2
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