RX63n 12

質問失礼致します。

 

RX63n 176pinマイコンで開発しています。

12ビットADコンバータ使用時のポート割り振りについてご質問です。

 

マニュアル「RX63Nグループ、RX631グループユーザーズマニュアル ハードウェア編」の記載の中に、

「12 ビットA/D コンバータを使用する場合は、ポート4 は、汎用入力ポートとして使用してください。」とあるのですが、

現状はポート4をAD入力ポート(AN***)として使用してしまっている事がわかりました。

 

特に何か問題が発生した訳ではありませんが、

このマイコンの使用方法はマニュアルに反している事になるのでしょうか。

 

ご回答宜しくお願い致します。

Parents
  • Sktytrさん
    この手の注意事項が書かれているのはアナログマルチプレクサ内のクロストークによる変換精度劣化が考えられます。
    A/Dは複数チャンネルから1つを選択するためポート間にアナログマルチプレクサを入れています。
    ポートを出力にすると信号レベルの変化時にマルチプレクサからのクロストークが発生しA/Dの入力にノイズが加わります。
    入力ポートとして使っている場合でも外部の信号レベルが変化すれば、出力時と同様にクロストークが乗りますけれども、クロストークのレベルが入力と出力で違っていて、出力場合のクロストーク量がデータシートで規定している変換精度を満足できなくなるレベルに達している可能性があります。
     
    もう1つ考えられるのは、A/D兼用のポートの電源がAVCCに繋がっていて出力ポートのレベルが変化した場合AVCCの電圧が揺れてA/Dの変換精度に影響を与える可能性があります。

    RX65NでADTRGも含まれているところを見ると後者の可能性が高そうです。

    それと更にもう1点あるのが、出力ポートとして大電流を流すと、チップ内部のAVCCの電圧が下がったり、GNDの電位が持ち上がったりします。この結果、A/Dの直線性が悪くなり精度劣化を起こします。(電源系のワイヤーボンディングの配線抵抗等によって電圧降下が発生)
     

    ps
    スレッドのMoreからEditを選択するとタイトルの編集などができますよ。

  • almondです。

    RX63Nではないのですが、以前RX231を使用していた時に、サポートに問い合わせたことがあります。
    参考になれば。。。

    ポート4の回路の一部でAVCC0電源を使用しているため、
    AD変換中にポート出力にすると、ユーザーズマニュアルの電気的特性
    に記載したAD変換精度を劣化させる可能性があります。
    AD変換中にはポート4からの出力はしないことを推奨します。

    とのことでした。
    なので出力にしていない分には問題ないような気がします。

    失礼いたしました。
  • Almondさん
    その通りで、出力にしなければOKです。
    その上で、なんでダメなんだろうねーっていう切り口で考えてます。詳細をユーザーズマニュアルに書いくれていたら悩まなくて済むんですけども :-P

  • Kirinさん

    なんで、ということだと、RX231の場合だと

    ポート4の回路の一部でAVCC0電源を使用しているため、

    ということだったので、参考になればと示しました。
  • >マルチプレクサ内のクロストークによる変換精度劣化
    Kirinさん、相変わらずスゲッ(^^;
  • >クロストーク
    意味が難しいですね、つまり隣のチャンネルに少し漏れるということなんですか?
  • almondさん、こんにちは。NoMaYです。

    情報有難う御座います。ポート4には、そんな特殊な裏事情があったのですね。(RX231でのこと、とのことですが、RX63NやRX65Nでも関係していそうですね。) そうなると、私の以下の推測は間違っていましたね。(私は)納得です。

    (すみません、以下、「AD入力」→「12ビットAD入力」と読み替えて下さい。)
    > そして、質問には含まれていないことですが、
    > ポート0、9、Dに関しては、
    > 同様に
    > AD入力が割り当てられている端子はAD入力として使用していない端子であっても出力ポートに設定しないで下さい、
    > 及び、
    > AD入力が割り当てられていない端子についても出力ポートに設定しないようにすることを推奨します、
    > ということなのでしょうね。

  • Almondさん
    ありがとうございます!
    ちょっと私の早とちりですorz
  • Mooさん
    前にMUX付きのA/Dコンバータを設計した時、マルチプレクサの寄生容量によるクロストークにやられたのでT_T
  • Kirinさん
    >マルチプレクサの寄生容量によるクロストーク
    興味深いですね、詳しく説明するとどうなるのですか?
    クロストークとは、他の信号配線に影響を与える、他の信号配線からの影響を受ける
    ということで互いの(隣の)寄生容量を通して影響を受ける
    強い信号の時特に?
    Windows10の更新で絵文字が簡単に入力できますね
    関係ないでした。
  • IKUZOさん

    そうですね。
    立ち上がり・立下りが急峻な信号(=デジタルポート)がくると
    微小な容量成分でもインピーダンスが小さくなるので
    隣のアナログポートがデジタル信号にひっぱられて
    デジタル信号の変化に合わせてアナログ信号にチャタリングような波形が乗ります。

    変化が急峻というのは、強い信号ということですね^^

    PS
    まだWindows7ですT_T

  • 他社の話ですが、まだシステムクロックが10MHz以下の頃にTIのAdvancedCMOSLogicDesigner'sHandbookを見ました。100MHzで動作するPCBなんて非現実的だと思っていたのですがすぐに100MHzSIMMなどが出てきて自分の無知さに呆れました。このハンドブックはtexas instruments handbook logicで検索するとまだヒットします。クロストークについて解説がところどころにありますが、リードフレームの相互インダクタンスを考えているようです。
    1990年代にアナマスを利用したことがあります。営業技術の方に1st配線層と2nd配線層間の寄生容量によるクロストークは無視できないと聞きました。しかし、同層の配線層間の相互インダクタンスや寄生容量は配慮する必要はほとんどないとも聞きました。
    私の師匠によると高速大電流のバイポーラICだと拡散層を挟んでの隣のトランジスタへの影響も無視できないと言ってました。
    私自身は12ビットADCの経験はありませんが、3.3V電源で1mV以下のステップになるのでインターフェース回路やアートワークなどすべてを相当な注意深さで設計する必要がありそうです。また、微細化も進んでスピードも速くなっているので12ビットADCには恐怖を感じます。

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  • 他社の話ですが、まだシステムクロックが10MHz以下の頃にTIのAdvancedCMOSLogicDesigner'sHandbookを見ました。100MHzで動作するPCBなんて非現実的だと思っていたのですがすぐに100MHzSIMMなどが出てきて自分の無知さに呆れました。このハンドブックはtexas instruments handbook logicで検索するとまだヒットします。クロストークについて解説がところどころにありますが、リードフレームの相互インダクタンスを考えているようです。
    1990年代にアナマスを利用したことがあります。営業技術の方に1st配線層と2nd配線層間の寄生容量によるクロストークは無視できないと聞きました。しかし、同層の配線層間の相互インダクタンスや寄生容量は配慮する必要はほとんどないとも聞きました。
    私の師匠によると高速大電流のバイポーラICだと拡散層を挟んでの隣のトランジスタへの影響も無視できないと言ってました。
    私自身は12ビットADCの経験はありませんが、3.3V電源で1mV以下のステップになるのでインターフェース回路やアートワークなどすべてを相当な注意深さで設計する必要がありそうです。また、微細化も進んでスピードも速くなっているので12ビットADCには恐怖を感じます。

Children
  • Kijoさん
    TIの黄色い紙のハンドブックは新入社員の時にお世話になりました。便利でしたね^^
    私の頃はもう後半のチップ中身の話は書いてなかったと思います。
    アナログマスターも使ってらっしゃったんですか。
    最近はカスタムLSIもお安くなって、アナログ系だとVanguard Internationalとかですね。
    規模が小さいのは一人で全部とかありそうですけど、大規模になると見るところが多くて中々大変ですよね。
    基板もそうですけど、層間の配線はなるべく平行にならないように直角にするのが鉄則ですよね。

    ΔΣとか多ビットになってくると半導体メーカの人も性能評価も大変で、失敗?!も多くてなかなか苦労されているみたいです。


    PS
    Sktytrさんスレッドを借りて、長々と書いてます^^;