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PSoC 4 デバイスにおいて、 CSD ADC は SAR ADC が実装されていないデバイスでアナログ電圧を測定するための選択肢の一つです。CSD ハードウェア ADC コンポーネントは CapSense® CSD ハードウェアを電圧測定をするために転用します。使用されるデバイスによって CSD ADC コンポーネントには2種類のバージョン
があります。
PSoC 4000 デバイスでは、CSD ハードウェアは電流検知回路として機能します。入力に 1-MΩの抵抗を直列に接続することで入力電圧を微小電流に変換し、それを CSD ハードウェアで測定します。入力電圧はこの測定された電流から算出されて API 経由で報告されます。
PSoC 4100s デバイスでは、CapSense システムが電圧を測定するためのスロープ ADC を実装しています。ADC シーケンサは自動的に入力電圧のサンプリングと電圧測定をCPU の介在なしに実行します。どのピンの入力電圧 (VIN) も AMUXBUSB 経由で内部の CREF (CREF1 + CREF2) にサンプリングされます。 IDACB が CREF の電圧を入力電圧から VREF まで上げたり/下げたりすることに使用されます。
PSoC 4000
デバイスがリセットされる毎に、測定前に簡単な開放回路校正(キャリブレーション)を実行する必要があります。この校正では ADC を開始して、アナログマルチプレクサを使用しているすべての入力を切断後、API ファンクションコールを一つ行う必要があります。解放回路校正は測定結果を可能な限り正確にするためにいつでも再実行することが可能です。
PSoC 4000 デバイスの CSD ADC を使用している間は、int32 CSD_ADC_CalibrateNoInput(void) をコールしてデバイスを校正します。この API は校正を行って内部電流源モジュレータの値を決定します。校正のアルゴリズムは Cmod に接続された既知の 220 KΩ抵抗の電圧を使用して既知の電流を測定し内部の電流源を校正します。校正はデバイスのリセット後にのみ必要です。スリープやディープスリープからのウェイクアップ後の校正は必須ではありませんが、推奨されます。
PSoC 4100S
PSoC 4100s デバイスでは、デバイスの校正に cystatus ADC_Calibrate (void) を使用します。この API ファンクションは正確な結果をもたらすために適切なハードウェア設定を特定するために ADC の校正を行います。精度と補正のためにこの校正は定期的 (例えば、10秒毎) に行うことが推奨されます。
図 1: ソース電流とシンク電流間の不整合を測定する。(TRM 23.3.5.2 章参照)
入力電圧を測定する前に、ADC はコンデンサの充電と放電のサイクル数を測定して電流供給源の IDAC (Isource) と電流消費先の IDAC (Isink) との不整合を測定します。
・IDAC が CREF を VSSA から VREF まで充電するのに必要な時間を測定します。これは図1中にあるように、TgndToVref と呼ばれます。
・CREF を VREF から VREF/2 まで放電します (Thalf と呼ばれます) 、そして再び VREF まで充電します (Trecover と呼ばれます)。
これらの測定が終了すると、ADC は入力電圧を測定してより精度を上げるために適切な補正を適用することが可能になります。