中级
30 分钟

使用MAX11300和ATmega644P体验最前沿的混合信号转换

PIXI - 可编程混合信号输入/输出

PIXI Click with EasyAVR v7

已发布 6月 24, 2024

点击板

PIXI Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega644P

凭借其20通道功能和多功能的PIXI™技术,我们的解决方案赋予工程师创造需要高性能混合信号数据转换的复杂系统的能力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

PIXI Click基于Analog Devices的MAX11300。该IC的主要特点是专有的PIXI™技术。PIXI™是Programmable mIXed signal In/Out的缩写,是一种允许非常灵活地路由数字和模拟信号的技术。MAX11300 IC具有20个可配置的混合信号I/O端口。每个端口都可以独立配置为DAC输出、ADC输入、GPI、GPO或模拟开关终端。每个配置都有可由用户控制的参数。该设备还具有内部和外部温度传感器,精度为±1˚C。设备使用SPI Mode 0接口与控制器进行通信,时钟高达20MHz。MAX11300设备具有12位逐次逼近(SAR)ADC模块,可以对单个端口上的信号进行采样,最高达400Ksmp/S。与该设备的所有段一样,它也提供了极大的灵活性;信号可以是单极性或双极性的。每个ADC配置的端口可以编程为四种输入电压范围之一:0V到+10V、-5V到

+5V、-10V到0V和0V到+2.5V。有两个参考电压输入,但也可以使用内部参考电压2.5V。CNVT#引脚可以触发转换,路由到mikroBUS™的PWM引脚。此引脚必须保持低电平至少0.5µs才能触发转换。有几种转换模式,包括对单个端口进行采样或对所有配置的ADC端口进行扫描。ADC也提供了平均值功能。它可以对ADC配置的端口的读数进行2、4、8、16、32、64或128个转换结果的块平均。缓冲DAC转换器也是12位的,可以在单个端口上输出高达25Ksmp/s。DAC的输出级配备了驱动器,可以在输出上提供±10V和高电流能力,使用专用电源(PIXI™标头的AVDDIO、AVSSIO引脚)。DAC模块还可以使用内部或外部参考电压。PIXI™路由的灵活性还允许通过利用ADC模块监视DAC配置的端口。所有DAC端口都受到过电流保护,此类事

件可以在INT引脚上产生中断,路由到mikroBUS™上的INT#引脚。每个PIXI™端口都可以配置为通用输入或通用输出引脚(GPI/GPO)。当设置为GPI引脚时,可通过其数据寄存器将可编程阈值设置为0到AVDD电压。可以通过这种方式感知到上升沿、下降沿或两者之间的事件,从而生成中断。GPO引脚可以具有编程的高逻辑电平,最多可达DAC参考电压的四倍。主机可以通过相应的GPO数据寄存器设置GPO配置的端口的逻辑状态。结合GPI和GPO配置的端口,可以形成单向和双向电平转换器路径,从而允许构建各种电平转换器。双向电平转换器使用相邻的引脚对构建,并且用作开漏驱动器,因此应使用上拉电阻来实现适当的电压水平。

PIXI Click hardware overview image

功能概述

开发板

EasyAVR v7 是第七代AVR开发板,专为快速开发嵌入式应用的需求而设计。它支持广泛的16位AVR微控制器,来自Microchip,并具有一系列独特功能,如强大的板载mikroProg程序员和通过USB的在线电路调试器。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。EasyAVR v7 通过每个端口的四种不同连接器,比以往更高效地连接附件板、传感器和自定义电子产品。EasyAVR v7 开发板的每个部分

都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个集成的mikroProg,一个快速的USB 2.0程序员,带有mikroICD硬件在线电路调试器,提供许多有价值的编 程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成。除此之外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括外部12V电源供应,7-12V交流或9-15V直流通过DC连接器/螺丝端子,以及通过USB Type-B(USB-B)连接器的电源。通信选项如USB-UART和RS-232也包括在内,与

广受好评的mikroBUS™标准、三种显示选项(7段、图形和基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座一起,覆盖了广泛的16位AVR MCU。EasyAVR v7 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

EasyAVR v7 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

64

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

4096

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PA5
CS
SPI Clock
PB7
SCK
SPI Data OUT
PB6
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
ADC Trigger Control
PD4
PWM
Interrupt
PD2
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

PIXI Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyAVR v7 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyAVR v7作为您的开发板开始。

EasyAVR v7 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
EasyAVR v7 Access DIP MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
EasyPIC PRO v7a Display Selection Necto Step hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含PIXI Click驱动程序的API。

关键函数:

  • pixi_write_reg - 通用写函数

  • pixi_read_reg - 通用读函数

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Pixi Click example
 * 
 * # Description
 * This example showcases how to initialize, configure and use the Pixi Click moduel. The Click
 * features Maxim Integrated's versatile, proprietary PIXI™ technology - the industry's first
 * configurable 20-channel mixed-signal data converter. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * This function initializes and configures the Click and logger modules. After the initial setup
 * a device id check is performed which will stop the module if the check fails. Additional con-
 * figurating is done in the default_cfg(...) function.
 * 
 * ## Application Task
 * This function sets the output signal on port 0 to different values every second. 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pixi.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static pixi_t pixi;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    pixi_cfg_t cfg;
    uint32_t res;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );
    Delay_ms ( 100 );

    //  Click initialization.

    pixi_cfg_setup( &cfg );
    PIXI_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    pixi_init( &pixi, &cfg );

    //  Device ID check.

    pixi_read_reg( &pixi, PIXI_REG_DEVICE_ID, &res );
    if ( res != 1060 )
    {
        log_printf( &logger, "ERROR : WRONG DEVICE ID!\r\n" );
        for( ; ; );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "Driver Init - DONE!\r\n" );
    }

    //  Default configuration.

    pixi_default_cfg( &pixi );
}

void application_task ( )
{
    pixi_write_reg( &pixi, PIXI_REG_GPO_DATA, 0x1 );
    log_printf( &logger, "Led on\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    pixi_write_reg( &pixi, PIXI_REG_GPO_DATA, 0 );
    log_printf( &logger, "Led off\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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