Аналоговый компаратор
Аналоговый компаратор сравнивает уровни напряжений на неинвертирующем входе AIN0 и инвертирующем входе AIN1. Если напряжение на неинвертирующем входе AIN0 превышает напряжение на инвертирующем входе AIN1, то выход аналогового компаратора ACO принимает единичное состояние. Выход компаратора может быть настроен для использования в качестве источника входного сигнала для схемы захвата фронтов таймера-счетчика 1. Кроме того, компаратор может генерировать собственный запрос на обработку прерывания. Пользователь может выбрать несколько событий, по которым возникает прерывание: нарастающий, падающий фронт на выходе компаратора или любое его изменение. Функциональная схема компаратора и связанной с ним логики представлена на рисунке 107.
Рисунок 107 – Функциональная схема аналогового компаратора
Прим. 1: См. табл. 94.
Прим. 2: Информация по расположению выводов аналогового компаратора представлена на рисунке 1 и в таблице 30.
Регистр специальных функций ввода-вывода – SFIOR
Разряд 3 – ACME: Выбор мультиплексора на входе аналогового компаратора
Если выключен аналогово-цифровой преобразователь (ADEN=0 в регистре ADCSRA) и в данный разряд записана лог. 1, то к инвертирующему входу аналогового компаратора подключен выход аналогового мультиплексора АЦП. Запись в данный разряд лог. 0 приведет к подключению инвертирующего входа аналогового компаратора к выводу микроконтроллера AIN1. Более подробно об использовании данной настройки см. в разделе “Мультиплексированный вход аналогового компаратора”.
Регистр состояния и управления аналогового компаратора – ACSR
Разряд 7 – ACD: Отключение аналогового компаратора
Запись в данный разряд лог. 1 приводит к снятию питания с аналогового компаратора. Данный разряд можно устанавливать в любой момент при необходимости отключения аналогового компаратора. Его использование позволяет снизить энергопотребление в активном режиме и режиме холостого хода. Перед изменением бита ACD необходимо отключить прерывание по аналоговому компаратору путем сброса бита ACIE в регистре ACSR. В противном случае может возникнуть прерывание после изменения значения данного бита.
Разряд 6 – ACBG: Подключение источника опорного напряжения к аналоговому компаратору
После установки данного бита к неинвертирующему входу компаратора подключается источник опорного напряжения. После сброса данного разряда неинвертирующий вход компаратора связан с выводом AIN0 микроконтроллера. См. также “Встроенный источник опорного напряжения”.
Разряд 5 – ACO: Выход аналогового компаратора
Данный бит выхода аналогового компаратора связан непосредственно с выходом ACO через цепь синхронизации. Синхронизация реализована как временная задержка на 1 – 2 машинных цикла.
Разряд 4 – ACI: Флаг прерывания аналогового компаратора
Данный разряд устанавливается аппаратно, при возникновении события в соответствии с установками бит ACIS1 и ACIS0. Запрос на обработку прерывания аналогового компаратора выполняется, если установлены биты ACIE и I в регистре SREG. ACI сбрасывается аппаратно при переходе на соответствующий вектор обработки прерывания. Альтернативно, бит ACI можно сбросить программно путем записи лог. 1 в данный флаг.
Разряд 3 – ACIE: Разрешение прерывания аналогового компаратора
Если в данный разряд записана лог. 1 и установлен бит I в регистре статуса, то прерывание по аналоговому компаратору активизируется. Запись в данный разряд лог. 0 приводит к отключению данного прерывания.
Разряд 2 – ACIC: Подключение аналогового компаратора к схеме захвата фронтов
Установка данного разряда приводит к разрешению совместной работы схемы захвата фронтов таймера-счетчика 1 и аналогового компаратора. В этом случае, выход аналогового компаратора непосредственно подключен к входному каскаду схемы захвата фронтов, позволяя к компаратору добавить функции подавления шумов и настройки фронтов прерывания по захвату фронта таймером-счетчиком 1.После записи в данный разряд лог. 0 связь между аналоговым компаратором и схемой захвата фронтов разрывается. Для активизации прерывания схемы захвата фронтов таймера-счетчика 1 по срабатыванию аналогового компаратора необходимо установить бит TICIE1 в регистре маски прерывания таймера (TIMSK).
Разряды 1, 0 – ACIS1, ACIS0: Выбор события прерывания аналогового компаратора
Данные разряды определяют какое событие приводит к генерации запроса на прерывание аналогового компаратора. Варианты установок данных разрядов и их назначение представлены в табл. 93.
Таблица 93 - Установки разрядов ACIS1, ACIS0
| ACIS1 |
ACIS0 |
Событие |
| 0 |
0 |
Прерывание по любому изменению на выходе компаратора |
| 0 |
1 |
Зарезервировано |
| 1 |
0 |
Прерывание по падающему фронту на выходе компаратора |
| 1 |
1 |
Прерывание по нарастающему фронту на выходе компаратора |
Перед изменением бит ACIS1/ACIS0 необходимо отключить прерывание по аналоговому компаратору путем сброса бита разрешения прерывания в регистре ACSR. В противном случае может возникнуть прерывание при изменении значений данных бит.
Мультиплексированный вход аналогового компаратора
Имеется возможность использовать выводы ADC7..0 в качестве неинвертирующих входов аналогового компаратора. Для организации такого ввода используется мультиплексор АЦП и, следовательно, в этом случае АЦП должен быть отключен. Если установлен бит разрешения подключения мультиплексора к аналоговому компаратору (бит ACME в SFIOR) и выключен АЦП (ADEN=0 в регистре ADCSRA), то состояние разрядов MUX2..0 регистра ADMUX определяют какой вывод микроконтроллера подключен к неинвертирующему входу аналогового компаратора (см. табл. 94). Если ACME сброшен или установлен ADEN, то в качестве неинвертирующего входа аналогового компаратора используется вывод микроконтроллера AIN1.
Таблица 94 – Мультиплексированный вход аналогового компаратора
| ACME |
ADEN |
MUX2..0 |
Неинвертирующий вход аналогового компаратора |
| 0 |
x |
xxx |
AIN1 |
| 1 |
1 |
xxx |
AIN1 |
| 1 |
0 |
000 |
ADC0 |
| 1 |
0 |
001 |
ADC1 |
| 1 |
0 |
010 |
ADC2 |
| 1 |
0 |
011 |
ADC3 |
| 1 |
0 |
100 |
ADC4 |
| 1 |
0 |
101 |
ADC5 |
| 1 |
0 |
110 |
ADC6 |
| 1 |
0 |
111 |
ADC7 |
| 
