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21 2023 Elektronik 17 AnAlog Power zu konfigurieren Danach folgt eine genauere Beschreibung des exem plarischen Codes für den Datentrans fer per SPI und DMA Direct Memory Access bevor abschließend demons triert wird auf welchen Datendurchsatz der ADC mit ein und demselben Treiber mit verschiedenen MCUs ADuCM4050 MAX32660 kommt Generische SPI-Treiber MCUAnbieter stellen für ihre Bausteine generische SPITreiber und APIs als Bei spielcode zur Verfügung mit denen die meisten Anwendungen abgedeckt wer den können Bild 2 In besonderen Fäl len allerdings wie etwa beim Auslesen der Ausgangsdaten von ADCs reicht der angebotene generische SPITreiber möglicherweise nicht aus um den vol len Datendurchsatz des ADCs auszu schöpfen Der Grund hierfür ist dass in generischen Treibern zu viele Kon figurationen implementiert sind die in der eigentlichen Anwendung gar nicht benötigt werden und nur zusätzlichen Aufwand mitsamt den daraus resultie renden Verzögerungen erzeugen Um Daten per SPI aus einem ADC aus zulesen soll eine ADIMCU als Bei spiel dienen die sich durch geringe Leistungsaufnahme und hohe Verar beitungsgeschwindigkeit auszeichnet Basiert eine Datenübertragung jedoch auf dem generischen SPITreiber von ADI kann die Geschwindigkeit durch Anweisungen beeinträchtigt werden die für die ADCMCUApplikation gar nicht erforderlich sind Um das Geschwindigkeitspotenzial des ADCs vollständig ausreizen zu können wurden für diesen Beitrag durch Ex perimentieren mit dem ADuCM4050 MCU und dem AD77681 ADC mög liche Lösungen sondiert Ungeachtet der maximalen Ausgangsdatenrate von 256 kHz mit dem standardmäßigen Filter ist der ADuCM4050 zunächst auf 8 kHz begrenzt Als mögliche Abhil fen zum Anheben der Datenrate bieten sich der Verzicht auf unnötige Befehle und das Aktivieren des DMACon trollers an Auf die Umsetzung dieser Ideen wird in den folgenden Abschnit ten genauer eingegangen Bild 3 MCU als Master Die ADuCM4050MCU zeichnet sich durch eine äußerst geringe Leistungs aufnahme aus arbeitet mit einer Haupt taktfrequenz von 26 MHz und basiert auf einem CortexM4FKern Der Con troller enthält drei SPIEinheiten von denen jede zwei DMAKanäle Senden bzw Empfangen umfasst die an den Bild 1 Datenerfassungssystem für die zustandsbasierte Überwachung Bild Analog Devices Bild 2 Konfiguration eines generischen API Bild Analog Devices Bild 3 Unterschiedliche Ausgangsdatenraten und der Zusammenhang zwischen DRDY und SCLK Tabelle 2 Ausgangscodes und ideale Eingangsspannung Beschreibung Analoger Eingangswert Digitaler Ausgangs-Code +Full Swing –1 LSB + 4 095999512 V 0x7FFFFF Midscale +1 LSB + 488 nV 0x000001 Midscale 0 V 0x000000 Midscale –1 LSB – 488 nV 0xFFFFFF –Full Swing –1 LSB – 4 095999512 V 0x800001 –Full Swing + 4 096 V 0x800000 Tabelle 3 DMA-Strukturregister Name Beschreibung SRC END PTR Source-End-Pointer DST END PTR Destination End Pointer CHNL CFG Kontrolldaten-Konfiguration Bild Ana lo g De vi ce s