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さまざまな PIC マイクロコントローラーに搭載されている A/D の最大物理レート (ナイキスト性能限界) を評価しようとしています。

ただし、計算を行うには、データシートに明示的に記載されていないパラメーター、具体的には Tacq、Fosc、TAD、および除数パラメーターが必要です。

いくつかの仮定を立てて進めましたが、サニティ チェックを行うと役立ちます。最大物理レートの計算を正しく行っていますか?

説明のみを目的として、ADC を備えた最も単純な PIC10F220 を取り上げました。これは、Tacq、Fosc、TAD、および除数パラメータの解釈に特に焦点を当てるためのものであり、この非常に基本的なチップに実用的な機能を実装できることを示唆するものではありません。（これは、以下のコメントでのクリフォードのポイントです。）

計算：

Nyquist Performance Analysis of PIC10F220
- Runs at clock speed of 8MHz.
- Has an instruction cycle of 0.5us  [4 clock steps per instruction]

そう：

- Get Tacq = 6.06 us  [acquisition time for ADC, assuming chip temp. = 50*C]
                      [from datasheet p34]

- Set Fosc := 8MHz     [? should this be internal clock speed ?]
- Set divisor := 4     [? assuming this is 4 from 4 clock steps per CPU instruction ?]
- This gives TAD = 0.5us          [TAD = 1/(Fosc/divisor) ]
- Get conversion time is 13*TAD   [from datasheet p31]
- This gives conversion time 6.5 us
- So ADC duration is 12.56 us   [? Tacq + 13*TAD]

次のサンプルの前にリアルタイムで実行される単純なロード/ストア/しきい値の 10 の命令を想定します (これは単なるスタブです。ポイントは残りの計算です)。

- This adds another 5 us   [0.5 us per instruction]
- To give total ADC and handling time of 17.56 us    [ 12.56us + 1us + 4us ]
- before the sampling loop repeats  [? Again Tacq ? + 13*TAD + handling ]

- If this is correct, then the max sampling rate is 56.9 ksps   [ 1/ total time ]
- So the Nyquist frequency for this sampling rate is 28 kHz.    [1/2 sampling rate]

つまり、このシステムの (理論上の) パフォーマンス --- 仮想のリアルタイム処理コードを使用したチップの A/D --- は、28 kHz に帯域制限された信号用です。

これは、Tacq、Fosc、TAD、および除数パラメーターを取得し、それらを使用してこのチップの最大物理レートまたはナイキスト性能限界を取得する際のデータシートの正しい割り当て/解釈ですか?

ありがとう、

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8 つの命令で多くの処理を行うことはできませんが、着信サンプルをバッファーに格納する、またはしきい値を検出するなどの単純なことを行うだけであると仮定すると、分析は良好に見えます。

于 2010-05-01T08:15:38.727 に答える
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私が設計のために検討している実際のチップは、dsPIC33FJ128MC804 (16b A/D) または dsPIC30F3014 (12b A/D) です。

これは重要な違いです。dsPIC ADC は、複数のチャネルのピンポン DMA 転送を同時にサポートするため、サンプルごとの効果的なソフトウェア オーバーヘッドを最小限に抑えることができます。そのため、計算が多少異なります。サンプル レートと DMA バッファ サイズから、サンプル バッファ割り込み間の時間を決定する必要があります。これは、各バッファーを処理するために必要な処理時間です。Microchip 社の DSP ライブラリを使用している場合、各アルゴリズムの正確なサイクル タイム式が得られ、ブロック処理はサンプルごとの処理よりもはるかに効率的です。

私の最後のプロジェクトは、48KHz でサンプリングされた 2 つのチャネルと 32 ワードのサンプル バッファ (バッファの各ペアを処理するために 667us を与える) を備えた dsPIC33 でした。ソフトウェア処理は、DMA を使用することで同時に行われるため、サンプリングとは完全に独立していました。

于 2010-05-01T12:09:04.683 に答える