MCP3551
22 ビットデルタシグマ ADC
PICtail™ Demo Board
ユーザーガイド
本書の日本語版はユーザーの使用のために提供されます。
Microchip Technology Inc.とその子会社、関連会社、すべ ての取締役、役員、職員、代理人は翻訳の間違いにより起こ るいかなる責も負わないものとします。間違いが疑われる個 所については、Microchip Technology Inc. 発行のオリジナ ル文書を参照いただくようお奨めします。 本書に書かれているデバイスアプリケーション等に関する内 容は、参考情報に過ぎません。ご利用のアプリケーションが 仕様を満たしているかどうかについては、お客様の責任にお いて確認をお願いします。これらの情報の正確さ、またはこ れの情報の使用に関し、マイクロチップテクノロジーインク はいかなる表明と保証を行うものではなく、また、一切の責 任を負うものではありません。マイクロチップの明示的な書 面による承認なしに、生命維持装置あるいは生命安全用途に マイクロチップの製品を使用することはすべて購入者のリス クとし、また購入者はこれによって起きたあらゆる損害、ク レーム、訴訟、費用に関して、マイクロチップは擁護され、 免責され、損害をうけないことに同意するものとします。知 的財産権に基づくライセンスを暗示的に与えたものではあり ません。 商標 マイクロチップの名称とロゴ、マイクロチップのロゴ、 Accuron、 dsPIC、 KEELOQ、 microID、 MPLAB、 PIC、 PICmicro、 PICSTART、 PRO MATE、 PowerSmart、 rfPIC、 SmartShuntは米国及び他の国々のにおいて、マイクロチッ プテクノロジーインク の登録商標です。
AmpLab、 FilterLab、 Migratable Memory、 MXDEV、 MXLAB、 PICMASTER、 SEEVAL、 SmartSensor、 The Embedded Control Solutions Company は、米国においてマイクロチッ プテクノロジーインク の登録商標です。
Analog-for-the-Digital Age、 Application Maestro、 dsPICDEM、dsPICDEM.net、 dsPICworks、 ECAN、 ECONOMONITOR、 FanSense、 FlexROM、 fuzzyLAB、 In-Circuit Serial Programming、 ICSP、 ICEPIC、 Linear Active Thermistor、 MPASM、 MPLIB、 MPLINK、 MPSIM、 PICkit、 PICDEM、 PICDEM.net、 PICLAB、 PICtail、 PowerCal、 Powerlnfo、 PowerMate、 PowerTool、 rfLAB、 rfPICDEM、 Select Mode、 Smart Serial、 SmartTel、Total Endurance、 UNI/O、WiperLock、及び Zena は、米国及び他の国々のにお いて、マイクロチップテクノロジーインク の登録商標とで す。 SQTPは米国においてマイクロチップテクノロジーインクの サービスマークです。 本書に記載された上記以外の商標は、それぞれの会社の財産 です。 著作権。 © 2006年マイクロチップテクノロジーインク、米 国で印刷。無断複写・転載を禁じます。 再生紙を使用。 • 各製品ファミリーは、通常の状態で所定の方法で利用いただければ市場にある類似製品の中で最も安全なファミリーの一つと マイクロチップは信じております。 • 不正かつ非合法な方法を使ったコード保護機能の侵害があります。弊社の理解ではこうした手法は、マイクロチップデーター シートにある動作仕様書以外の方法でマイクロチップ製品を使用することになります。こうした手法を使用した人は、ほとん どの場合、知的財産権の侵害となります。 • マイクロチップはコードの統合性に関心をお持ちの顧客とは協働させていただきます。 • マイクロチップまたは他のセミコンダクターメーカーがコードの安全性を保証したものではありません。コード保護は製品保 護が「破られない」ということを保証するものではありません。 コード保護は常に進化します。マイクロチップは、当社製品のコード保護機能を継続的に改善することをお約束いたします。マクロ チップのコード保護機能を破ることは、デジタル・ミレニアム著作権法に違反します。こうした行為によるソフトウェアーや著作権 に関わる作品への不正アクセスがあった場合、同法に基づき賠償請求する権利があります。
MCP3551 PICtail™ Demo Board
ユーザーガイド
目 次
序章 ... 1
第 1 章 . 製品概要... 5
1.1 序文 ... 5
1.2 MCP3551 PICtail™ Demo Board
とは何か ? ... 5
1.3 MCP3551 PICtail™ Demo Board Kit
に何が含まれているか ... 5
第 2 章 . インストールと使い方... 7
2.1 序文 ... 7
2.2 特徴 ... 7
2.3 まず始めに ... 8
2.4 MCP3551 PICtail™ Demo Board
の説明 ... 8
付録 A. 回路図とレイアウト図 ... 13
A.1 序文 ... 13
A.2 ボード回路図 ... 14
A.3 ボード – 部品面 + シルク印刷 ... 15
A.4 ボード – はんだ面 ... 16
付録 B. 部品表 (BOM) ... 17
全世界の販売及びサービス拠点 ... 20
MCP3551 PICtail™ Demo Board
ユーザーガイド
序章
序文
本章には MCP3551 PICtail™ Demo Board を使う前に知っておくと有用な一般的
情報が含まれています。以下の項目が記述されています:
・ 文書構成
・ 本ガイドで使われている規約
・ 推奨文献
・ マイクロチップウェブサイト
・ 顧客サポート
・ 改版履歴
文書構成
本文書は、ターゲットボードをエミュレートし、ファームウェアデバッグを行う
開発ツールとして MCP3551 PICtail™ Demo Board を使う方法について記述されて
います。本マニュアルの構成は下記のようになっています:
・ 第 1 章“製品概要”− MCP3551 PICtail™ Demo Board の大切な情報があります。
・ 第 2 章“インストールと使い方”− MCP3551 PICtail™ Demo Board を使い始め
るときの使い方についてです。
顧客の皆様への注意
すべての文書には日付が記載されており、このマニュアルも例外ではありません。マイク
ロチップ社のツールは顧客の皆様のニーズに応えるため日々進化を続けており、このマ
ニュアル内のダイアログおよび / またはツールの説明も変更となる可能性があります。最
新のマニュアルは当社の Web サイト (www.microchip.com) で入手してください。
マニュアルは "DS" 番号で識別されます。この番号は各ページ下のページ数の前に記載さ
れています。DS 番号の番号付けは "DSXXXXXA" となっており、"XXXXX" は文書番号、"A"
は改訂番号となっています。
本ガイドに使われている規約
本マニュアルでは下記の文書規約を使っています:
推奨文献
本ユーザーガイドは MCP3551 PICtail™ Demo Board の使い方について説明して
います。下記のマイクロチップ社の文献が有益で補足参考資料として推奨されます。
MCP3550/1/3 Data Sheet, “Low-Power, Single-Channel 22-Bit Delta-Sigma
ADCs” (DS21950)
本データシートは MCP3550/1/3 製品ファミリに関する詳細を提供します。
文書規約
記述
意味内容
例
Arial
フォント :
イタリック体
参考文献
MPLAB
®IDE User’s Guide
強調部
...is the only compiler...
先頭大文字
ウインドウ
the Output window
ダイアログ
the Settings dialog
メニュー選択
select Enable Programmer
引用符
ウィンドウかダイアログの項
目名
“Save project before build”
下線付きイタリック体と右山
括弧
メニューのパス
File>Save
太字
ダイアログボタン
Click OK
タブ
Click the Power tab
山括弧 < > 内文
キーボードのキー
Press <Enter>, <F1>
Courier New
フォント :
普通の Courier New
ソースコード例
#define START
ファイル名
autoexec.bat
ファイルのパス
c:\mcc18\h
キーワード
_asm, _endasm, static
コマンドラインのオプション
-Opa+,
-Opa-ビット値
0, 1
定数
0xFF, ‘A’
イタリック体 Courier New
変数引数
file.o, where file can be
any valid filename
角括弧 [ ]
オプション引数
mcc18 [options] file
[options]
中括弧と縦棒文字 : { | }
排他選択の引数または OR 選
択
errorlevel {0|1}
省略 ...
繰り返し文の置き換え
var_name [,
var_name...]
ユーザーが作成するコード部
を表す
void main (void)
{ ...
マイクロチップウェブサイト
マイクロチップ社はウェブサイト www.microchip.com にてオンラインサポートを
提供しています。このウェブサイトは顧客にファイルや情報を簡単に入手する手段
として使われています。お好きなインターネットブラウザでアクセスでき、ウェブ
サイトには下記情報を含んでいます:
・ 製品サポート− データシートとエラッタ , アプリケーションノート , サンプル
プログラム、設計資料、ユーザーガイド、ハードウェアサポート文書、最新のソ
フトウェアリリースとソフトウェアファイル
・ 一般的な技術サポート− よくある質問 (FAQs), 技術サポート依頼、オンライン
ディスカッショングループ、マイクロチップコンサルタントプログラムメンバー
リスト
・ マイクロチップのビジネス− 製品選択、注文ガイド、最新のプレスリリース、
セミナとイベントのリスト、マイクロチップ販売オフィス、代理店と工場のリス
ト
顧客サポート
マイクロチップ製品のユーザーは、いくつかのチャネルで支援を受けられます:
・ 販売代理店か販売代理人
・ 国内販売オフィス
・ フィールドアプリケーションエンジニア (FAE)
・ 技術サポート
・ 開発システム情報ライン
顧客はお近くの販売代理店かフィールドエンジニア (FAE) にサポートの依頼をし
て下さい。国内販売オフィスも顧客のお役に立ちます。販売オフィスと所在のリス
トが本文書の最後にあります。
技術サポートはウェブサイト http://support.microchip.com からご利用できます。
文書改版履歴
レビジョン B(2006 年 1 月)
・MCP3550/1/3 データシート改版による
・キットから付属の USB ケーブルを除外
レビジョン A (2005 年 9 月 )
・ 本文書の初版発行
MCP3551 PICtail™ Demo Board
ユーザーガイド
第 1 章 製品概要
1.1
序文
本章は MCP3551 PICtail™ Demo Board の概要を提供し、下記トピックスを含ん
でいます:
• MCP3551 PICtail™ Demo Board
とは何か ?
• MCP3551 PICtail™ Demo Board Kit
には何を含んでいるか
1.2
MCP3551 PICtail Demo Board とは何か ?
MCP3551 PICtail™ Demo Board によって、システム設計者は MCP3551 22 ビッ
トデルタシグマ ADC の動作を評価できます。ボードは MCP3551 の低ノイズ環境で
の性能をデモします。
1.3
MCP3551 PICtail Demo Board Kit には何を含んでいるか
この MCP3551 PICtail™ Demo Board Kit には下記を含んでいます:
• MCP3551 PICtail™ Demo Board
一式
• MCP3551
の性能を視覚化する DataView
®ソフトウェア
• MCP3550/1/3 データシート ( 電子化版 CD)
MCP3551 PICtail™ Demo Board
ユーザーガイド
第 2 章 インストールと使い方
2.1
序文
本章では、MCP3551 PICtail™ Demo Board のセットアップと運用について記述し
ています。
MCP3551 PICtail™ Demo Board は、マイクロチップ社の MCP3551 22 ビット
デルタシグマアナログディジタルコンバータ (ADC) の性能を、パソコン (PC) にイ
ンストールした DataView
®ソフトウェアを使ってデモするように設計されていま
す。デモボードは、デモ用または評価用ファームウェアの開発を MPLAB
®ICD 2,
PICkit™ 1 Flash Starter Kit か、PICkit™ 2 Development Programmer を使って行うよ
うになっています。
このデモボードは、ノイズを最小にしたプリント基板 (PCB) で、MCP3551 を評
価できるように設計されています。
PCB
レイアウトはできるだけ信号ノイズを減ら
すように低ノイズ設計がなされていて、MCP3551 の 22 ビットの性能がデモできる
ようになっています。
2.2
特徴
MCP3551 PICtail™ Demo Board は下記の特徴を持っています:
• MCP3551
の能力をデモするための高精度可変抵抗が3個
• PC
接続用の USB インターフェース
• DataView
®ソフトウェアと通信するため、
USB
付きの PIC18F4550 マイクロコン
トローラ (MCU) をオンボード実装
• DataView によりデータログと見やすいフォーマットでの表示が可能
• PIC18F4550 MCU のプログラミング用に3種類のヘッダ/コネクタを用意し下記
のいずれも使用可能(回路図参照)
:
- PICkit™ 1 Flash Starter Kit
- PICkit™ 2 開発用プログラマ
2.3
まず始めに
MCP3551 PICtail™ Demo Board は、MCP3551 22 ビットデルタシグマ ADC 評価
用の、フル機能の組み立て試験済みボードです。ボードは MCP3551 に仮想のノイ
ズの無いアナログ信号を供給し、DataView ソフトウェアを組み込んだ PC でデバイ
スの能力を観測することができます。
下記がセットアップ手順です:
1. DataView ソフトウェアのインストール
2. ボードの電源は USB からか、5V 電源から供給できますので、USB ケーブル
だけを接続するか、USB ケーブルと別の 5V 電源両方を接続します。
3. 電源投入すると、
“Power” の LED (D1) が点灯し、同時に D4 ( 外部電源のとき )
または D7 (USB 電源のとき ) どちらかが 点灯します。
4. ドライバは最初にボードを接続したとき自動的にインストールされます。
5. DataView ソフトウェアを実行します。
図 2-1:
MCP3551 PICtail ェ Demo Board ブロック図
2.4
MCP3551 PICtail Demo Board の説明
2.4.1
メインボードの部品
102-000 76 1Ω 10 kΩ 10 kΩ Z5 Z6 Z7 VVIN+ IN -VREFMCP3551
Z4 Open Open Open USB ICD 2 SMA SMA PIC18F4550 VREF From VREF 注 : 抵抗は初期デモ用 のためだけ。センサー 評価のときは取り外さ なければならない。 V IN + Open MPLAB®インストールと使い方
2.4.2
ハードウェア電源
ボードへの電力供給は USB ケーブルから直接行うか、セルフパワーでできます。
LED
の D4 と D7 でどちらの供給方法か判ります。
USB 経由でボード電源を供給するときは、単に USB ケーブルを接続するだけで
す。このときは D7 が点灯します。
セルフパワーの時は、5V 電源を電源端子に接続します。これで D4 が点灯します。
2.4.3
アナログ入力
デフォルトでは、V
IN-
を 0Ω の抵抗でグランドにショートすることで、アナログ
入力は V
IN+ の分圧回路から供給されます。これらの部品は、初期状態ではデモ専用
としてボードにはんだ付けされていますが、MCP3551 の標準システムでは必要あり
ません。これらの部品は、JPX 経由でセンサーの評価をするときには取り外して下
さい。
2.4.4
アナログ入力のカスタマイズ
デモ用には入力の電圧は V
IN+
の分圧回路で固定になっています。しかし、入力電
圧を変えて試してみたいときは、SMA コネクタ (J1 と J3) か 4 ピンヘッダ (J10) で
できます。
いくつかの参照記号 (Zn) 部には、MCP3551 の評価用に必要な時、実装できるよ
うになっています。:外部回路を Z1、Z2、Z3 に実装すると分圧器を構成します。
これらの部品は、カスタム回路と一緒に動作させるときには取り外す必要がありま
す。その他全ての Zn 記号は実装不要です。
2.4.5
DataView
®
ソフトウェアを使って MCP3551 出力を観測する
DataView ソフトウェアは、Windows
®2000 か Windows XP システム上で、
MCP3551
のディジタル出力をグラフィカル形式で表示します。
22 ビットの値が USB
ポート経由で PC に転送され、10 進数に変換後描画します。各計算ウィンドウ ( ヒ
ストグラムや出力、補助 ) のサンプル数は、コンフィギュレーションダイアログボッ
クスで設定することができます。データを表示するウィンドウは3種類あります。
2.4.5.1
出力ウィンドウ
出力ウィンドウ ( 図 2-2) は ADC 出力をスコープ描画で表示します。Y 軸は LSB (
デフォルト )、PPM、電圧のパーセンテージに設定できます。
(図 2-5 参照)
2.4.5.2
ヒストグラムウィンドウ
ヒストグラムウィンドウ ( 図 2-3) は、選択したサンプル数全体のばらつきを見る
ことができるようにします。ヒストグラムの各箱が 1 LSB に相当し、この量が真の
出力ノイズ性能を表すことになります。
図 2-2:
出力ウィンドウ
インストールと使い方
図 2-4:
補助データウィンドウ
2.4.6
MCP3551
サンプルレートデモ
サンプルレートデモは、入力信号のポーリングとサンプリング時間の組み合わせ
を使います。ソフトウェアの Play ボタンが押されると、PIC18F4550 が 10 ms ごと
に CS を Low にして SDO/RDY ピンをサンプリングすることで、MCP3551 のレディ
状態をサンプリングします。デバイスがレディ(つまり変換が完了)になったら、
データがクロック出力されます。それ以外のときは CS を High にします。
MCP3551 の変換時間は ~72 ms 程度で、レディ状態のサンプルは ~10 ms 間隔で
すから、PC へのデータはおよそ 72 ms ±10 ms 毎に有効となります。しかし、
USB
のホストはボードのデータ引取りを 10 ms 間隔で行います。これは、このソフト
Note:
データが読み出されてから直ぐ CS がトグルされると、デバイスは単発変
換モードになります。
MCP3551 PICtail™ Demo Board
ユーザーガイド
付録 A 回路図とレイアウト図
A.1
序文
本付録には MCP3551 PICtail™ Demo Board の回路図とレイアウト図が含まれて
います。
•
ボード回路図
•
ボード – 部品面 ( とシルクスクリーン )
•
ボード – はんだ面
A.2
ボード回路図
M
MCP3551 PICtail ™ Demo Board PIC ® MCU POWER SUPPLIES – ™回路図とレイアウト図
A.3
ボード部品面 + シルクスクリーン
MCP3551
PICtail™
Demo Bd.
MCP3551 PICtail™ Demo Board
ユーザーガイド
付録 B 部品表 (BOM)
表 B-1:
部品表 (BOM)
Qty
Reference
Description
Manufacturer
Part Number
1
C4
コンデンサ 10000 PF 50V セラミック X7R 0805
Kemet Electronics
®C0805C103K5RACTU
2
C5,C8
コンデンサ セラミック 10 µF 6.3V X5R 0805
Panasonic
®- ECG
ECJ-CV50J106M
2
C6,C11
コンデンサ 1.0 µF 10V セラミック X7R 0805
Kemet Electronics
C0805C105K8RACTU
6
C7,C9,C10,C15,
C30,C31
コンデンサ .1 µF 25V セラミック X7R 0805
Panasonic - ECG
ECJ-2VB1E104K
3
C12,C13,C14
10 µF/16V 電解コンデンサ SMT
Value-Pro
SE10/16
2
C16,C17
コンデンサ 22 PF 50V チップセラミック 0805 SMD
Panasonic - ECG
ECJ-2VC1H220J
1
C18
コンデンサ .22 µF 16V セラミック Y5V 0805
Panasonic - ECG
ECJ-2VF1C224Z
11
C19,C20,C21,
C22,C23,C24,
C25,C26,C27,
C28,C29
実装なし
—
—
1
D1
LED 2.8X3.2 mm 635NM 赤クリア SMD
Lumex
®Opto/Components Inc
SML-LX2832IC-TR
2
D1,D4,D7
LED
赤クリア 0805 SMD
Lite-On
Trading USA Inc.
LTST-C170CKT
2
D5,D6
ショットキーダイオード 20V 1A DO-41
Diodes Inc
1N5817-T
2
J1,J3
SMA PCB Jack "
未使用 "
Value-Pro
901-144-8-RFX
4
J2,J6,J7,J9
HDR1X14 "
未使用"
コネクタヘッダ 14POS .100 VERT TIN
Molex
®/Waldom
®Electronics Corp
22-28-4141
1
J4
USB
コネクタ RTANG B タイプメス PCB
Assmann
Electronics, Inc
AU-Y1007
1
J5
モジュラーコネクタ 6 極6芯 R/A PCB 50 AU
AMP/Tyco Electronics
520470-3
1
J8
6 PIN SIP "
未使用 "
—
—
1
J10
HDR1X4 "
未使用 "
—
—
1
L1
フェライト 500 MA 600 OHM 0805 SMD
Steward
®HZ0805E601R-00
16
R16,R17,R24,
R26,R27,R28,
1
U1
MCP3551_MSOP
Microchip
Technology Inc.
MCP3551-E/MS
1
U2
LM4140 IC 電圧標準 IC 8-SOIC
National
Semiconductor™
LM4140CCM-4.1
1
U4
PIC18F4550
Microchip
Technology Inc.
1
U5
MCP3551_MSOP "
未使用 "
Microchip
Technology Inc.
MCP3551-E/MS
1
U34
(NDS352P) MOSFET P-CH -20V .5 Ω
SSOT3
Fairchild
®Semiconductor
NDS352P
1
Y1
クリスタル 20 MHZ METAL CASE SMD
Connor-Winfield
XM-1-20.0000
1
Z3
抵抗 0.0Ω 1/8W 5% 0805 SMD
Panasonic - ECG
ERJ-6GEY0R00V
表 B-1:
部品表 (BOM) (CONTINUED)
部品表 (BOM)
AMERICAS
Corporate Office 2355 West Chandler Blvd. Chandler, AZ 85224-6199 Tel: 480-792-7200 Fax: 480-792-7277 Technical Support: http://support.microchip.com Web Address: www.microchip.com Atlanta Alpharetta, GA Tel: 770-640-0034 Fax: 770-640-0307 Boston Westborough, MA Tel: 774-760-0087 Fax: 774-760-0088 Chicago Itasca, IL Tel: 630-285-0071 Fax: 630-285-0075 Dallas Addison, TX Tel: 972-818-7423 Fax: 972-818-2924 Detroit Farmington Hills, MI Tel: 248-538-2250 Fax: 248-538-2260 Kokomo Kokomo, IN Tel: 765-864-8360 Fax: 765-864-8387 Los Angeles Mission Viejo, CA Tel: 949-462-9523 Fax: 949-462-9608 San Jose Mountain View, CA Tel: 650-215-1444 Fax: 650-961-0286 Toronto Mississauga, Ontario, Canada Tel: 905-673-0699 Fax: 905-673-6509ASIA/PACIFIC
Australia - Sydney Tel: 61-2-9868-6733 Fax: 61-2-9868-6755 China - Beijing Tel: 86-10-8528-2100 Fax: 86-10-8528-2104 China - Chengdu Tel: 86-28-8676-6200 Fax: 86-28-8676-6599 China - Fuzhou Tel: 86-591-8750-3506 Fax: 86-591-8750-3521China - Hong Kong SAR
Tel: 852-2401-1200 Fax: 852-2401-3431 China - Qingdao Tel: 86-532-8502-7355 Fax: 86-532-8502-7205 China - Shanghai Tel: 86-21-5407-5533 Fax: 86-21-5407-5066 China - Shenyang Tel: 86-24-2334-2829 Fax: 86-24-2334-2393 China - Shenzhen Tel: 86-755-8203-2660 Fax: 86-755-8203-1760 China - Shunde Tel: 86-757-2839-5507 Fax: 86-757-2839-5571 China - Wuhan Tel: 86-27-5980-5300 Fax: 86-27-5980-5118 China - Xian Tel: 86-29-8833-7250 Fax: 86-29-8833-7256
ASIA/PACIFIC
India - Bangalore Tel: 91-80-4182-8400 Fax: 91-80-4182-8422India - New Delhi
Tel: 91-11-5160-8631 Fax: 91-11-5160-8632 India - Pune Tel: 91-20-2566-1512 Fax: 91-20-2566-1513 Japan - Yokohama Tel: 81-45-471- 6166 Fax: 81-45-471-6122 Korea - Gumi Tel: 82-54-473-4301 Fax: 82-54-473-4302 Korea - Seoul Tel: 82-2-554-7200 Fax: 82-2-558-5932 or 82-2-558-5934 Malaysia - Penang Tel: 60-4-646-8870 Fax: 60-4-646-5086 Philippines - Manila Tel: 63-2-634-9065 Fax: 63-2-634-9069 Singapore Tel: 65-6334-8870 Fax: 65-6334-8850
Taiwan - Hsin Chu
Tel: 886-3-572-9526 Fax: 886-3-572-6459 Taiwan - Kaohsiung Tel: 886-7-536-4818 Fax: 886-7-536-4803 Taiwan - Taipei Tel: 886-2-2500-6610 Fax: 886-2-2508-0102 Thailand - Bangkok Tel: 66-2-694-1351 Fax: 66-2-694-1350