A medida que el mercado demanda productos sofisticados que conecten el mundo digital de 1 y 0 con el ‘mundo real’, la necesidad de soluciones analógicas aumenta rápidamente. Los dispositivos de consumo, desde teléfonos móviles y reproductores de música hasta monitores de presión arterial y medidores de glucosa en sangre, son todos analógicos, y empresas como Microchip Technology están bien preparadas para garantizar un desarrollo e implementación ágiles de estos.
La introducción de la última familia de microcontroladores analógicos de Microchip, la familia GC, amplía su cartera para aplicaciones analógicas intensivas. Consiste en una sofisticada línea de productos PIC diseñada para aplicaciones avanzadas, como control de motores, energía digital e iluminación automotriz, y una línea de productos PIC24F adecuada para aplicaciones sensibles al costo, como control de motores de bajo costo e iluminación LED. Al incorporar la tecnología analógica inteligente, la familia de microcontroladores GC de Microchip ofrece a los diseñadores costos de desarrollo más bajos, un rendimiento analógico constante de un diseño al siguiente y un tiempo de comercialización más rápido. El gerente senior de marketing de Microchip, Jason Tollefson, le dijo a EEWeb: [family] Esta es la última y más sofisticada cosa que hemos hecho. ”
¿Cuáles son las características de la familia GC?
La familia PIC24F “GC” incorpora varias mejoras de diseño nuevas, incluido un microcontrolador delta-sigma de 16 bits y 10 megamuestras por segundo (MSPS) de analógico a digital (A/D). “Esta es la primera vez que tenemos estos dos microcontroladores en un solo producto”, dice Jason. Y cuando se trata de la integración analógica avanzada de Microchip, estas mejoras en un producto son “un estándar muy alto”.
Además de los microcontroladores duales, la familia GC también incorpora una “cadena de señal analógica” que incluye convertidores D/A de megamuestra dual, amplificadores operacionales duales y tres comparadores. convertidor digital “Todos estos pueden interconectarse dentro del chip, por lo que puede crear circuitos analógicos dentro del chip y presentar solo las partes que necesita al exterior de la señal que puede acoplar el ruido nuevamente al interior”, explica Jason.
Con la familia GC, Microchip ha hecho el trabajo antes de tiempo. Jason le dijo a EEWeb: Con estos componentes en su lugar, los diseñadores obtienen chips con esos componentes integrados y obtienen un rendimiento analógico constante de un diseño a otro. Cuando diseñan una nueva aplicación, no tienen que preocuparse si están diseñando este análogo correctamente en esta placa en particular. Todo está integrado en el microcontrolador. Solo preocúpese por interactuar con el sensor. La integración de múltiples bloques dentro de un solo chip, controlado por un software desarrollado por un diseñador, reduce los costos de diseño y acelera el tiempo de comercialización.
Funciones flexibles para diseñadores
La familia GC ofrece varias funciones para garantizar la flexibilidad que necesitan los diseñadores y la calidad de su producto final. Estos incluyen bloques programables llamados amplificadores de ganancia programables (PGA), interruptores interconectados y selecciones de pines periféricos.
Actuando como una entrada para un sigma-delta de 16 bits, el PGA ofrece a los desarrolladores cuatro niveles de ganancia programable hasta 16 veces el tamaño original. Puede combinar esto con un amplificador operacional para crear una entrada diferencial y una etapa de ganancia. Los conmutadores interconectados permiten a los desarrolladores conectar múltiples componentes y configurar mediante programación rutas de señal a varios dispositivos. Cada componente está bajo el control del software, lo que permite a los desarrolladores realizar mejoras “sobre la marcha”. Esta mejora se logra al incluir multiplexores en cada uno de los diversos bloques. “La idea es”, explicó Jason. Entonces, los muxes son muy flexibles porque tienen una gran cantidad de entradas. ”
Peripheral Pin Select actúa como una función de reasignación, lo que permite a los desarrolladores reasignar un periférico de un pin a otro mediante el control del software. Como aclaró Jason, “Hay una combinación específica de periféricos analógicos y digitales que un cliente necesita, [the developer] Puede manipular de dónde provienen estos periféricos digitales y aprovecharlos para seguir siendo analógicos y aprovechar al máximo su diseño. ”
Rica funcionalidad de la aplicación
La familia GC es el segundo dispositivo de la familia PIC24 que incluye un controlador de acceso directo a memoria (DMA). DMA facilita las transferencias de datos entre la CPU y los periféricos sin asistencia de la CPU, ahorrando energía. Y el dispositivo “puede hacer dos cosas a la vez”, dijo Jason. [the] 50 canales de A a D en espacio RAM. ”
Otro atributo notable de la familia GC es la capacidad de personalizar la visualización de información valiosa para el usuario final. Por ejemplo, si el diseñador elige implementar una pantalla, también puede mostrar iconos que se pueden animar o mostrar información en forma de texto o gráfico simple. Con una rica pantalla de información, Jason explica: Puede indicar cómo aplicar la muestra, cuándo aplicar la muestra. Además, si los resultados de datos e información se van a cargar a un teléfono inteligente o PC, también se puede explicar el proceso. A medida que la comunidad de diabéticos envejece, puede volverse más importante poder guiarlos a través del proceso para que no corran el riesgo de realizar el proceso incorrectamente e invalidar sus datos. ”
Estas características, combinadas con las interfaces de detección táctil USB y LCD, combinadas con la tecnología XLP de Microchip para extender la vida útil de la batería, hacen de la familia GC una opción ideal para aplicaciones médicas e industriales. Como señaló Jason, “[Microchip] Exploramos el campo de la medicina, que es uno de los objetivos importantes de nuestra familia, como los monitores de presión arterial y los medidores de glucosa. También consideramos las aplicaciones industriales. Los ejemplos incluyen instrumentación de laboratorio, probadores de calidad ambiental, registradores de datos, camiones de producción que requieren sensores de alta velocidad y minería donde los mineros usan sensores de gas portátiles para evitar peligros. Exposición a productos químicos peligrosos. ”
Para servir a una amplia variedad de diseñadores que desarrollan estas aplicaciones, Microchip ha incluido convertidores A/D de 12 y 16 bits de alta velocidad. Hasta ahora, los desarrolladores solo han podido usar un convertidor A/D, pero proporcionar ambos amplía las capacidades de la aplicación final. Por ejemplo, se puede usar un convertidor A/D rápido de 12 bits para analizar rápidamente un área de interés, y luego se puede usar un convertidor A/D de 16 bits para recopilar información muy detallada sobre un subconjunto de datos. .
kit de desarrollo
Para ayudar a los diseñadores a comenzar, Microchip ha desarrollado el kit de inicio PIC24F para analógico inteligente. Los encabezados analógicos que vienen con el kit se pueden conectar directamente a la placa. También puede conectar sensores a la propia placa. Esto le permite interactuar con encabezados analógicos. Como explica Jason: [the] Las señales analógicas se enrutan lejos de las digitales, por lo que obtiene la mejor representación de lo analógico que debería pensar en salir del encabezado. ”
Para que sea interesante para los diseñadores que desean adquirir un kit de desarrollador y mostrar las funciones de la pantalla LCD, Microchip incluye un sensor integrado con demostraciones y menús asociados. Estos incluyen una demostración de micrófono, una demostración de auriculares y una demostración de sensor de luz. También hay una demostración centrada en el propio convertidor A/D. Para ayudar a la programación, Microchip también ha incluido un depurador programable incorporado.
Una PC para el software de laboratorio, la placa misma y un cable USB son todo lo que un diseñador necesita para comenzar a desarrollar un prototipo de la aplicación final. Con el lanzamiento de la familia GC, Jason concluye: [of] Una aplicación portátil quiere hacerlo en términos de hardware y software, ponerlo en una placa y poder sacarle el máximo partido. ”