JAJSD64C april   2017  – february 2023 PGA460

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 概要
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 ピン構成および機能
  6. 6 仕様
    1. 6.1  絶対最大定格
    2. 6.2  ESD 定格
    3. 6.3  推奨動作条件
    4. 6.4  熱に関する情報
    5. 6.5  内部電源レギュレータの特性
    6. 6.6  トランスデューサ・ドライバ特性
    7. 6.7  トランスデューサ・レシーバ特性
    8. 6.8  A/D コンバータの特性
    9. 6.9  デジタル信号処理特性
    10. 6.10 温度センサの特性
    11. 6.11 高電圧 I/O 特性
    12. 6.12 デジタル I/O 特性
    13. 6.13 EEPROM の特性
    14. 6.14 タイミング要件
    15. 6.15 スイッチング特性
    16. 6.16 代表的な特性
  7. 7 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1  電源ブロック
      2. 7.3.2  バースト生成
        1. 7.3.2.1 センタータップ・トランスの使用
        2. 7.3.2.2 直接駆動
        3. 7.3.2.3 その他の構成
      3. 7.3.3  アナログ・フロントエンド
      4. 7.3.4  デジタル・シグナル・プロセッサ
        1. 7.3.4.1 超音波エコー - バンドパス・フィルタ
        2. 7.3.4.2 超音波エコー – 整流器、ピーク・ホールド、ローパス・フィルタ、データ選択
        3. 7.3.4.3 超音波エコー - 非線形スケーリング
        4. 7.3.4.4 超音波エコー — スレッショルド・データの割り当て
        5. 7.3.4.5 デジタル・ゲイン
      5. 7.3.5  システム診断
        1. 7.3.5.1 デバイス内部診断
      6. 7.3.6  インターフェイスの説明
        1. 7.3.6.1 時間コマンド・インターフェイス
          1. 7.3.6.1.1 実行コマンド
          2. 7.3.6.1.2 構成 / ステータス・コマンド
        2. 7.3.6.2 USART インターフェイス
          1. 7.3.6.2.1 USART 非同期モード
            1. 7.3.6.2.1.1 同期フィールド
            2. 7.3.6.2.1.2 コマンド・フィールド
            3. 7.3.6.2.1.3 データ・フィールド
            4. 7.3.6.2.1.4 チェックサム・フィールド
            5. 7.3.6.2.1.5 PGA460 UART コマンド
            6. 7.3.6.2.1.6 UARTの動作
              1. 7.3.6.2.1.6.1 無応答動作
              2. 7.3.6.2.1.6.2 応答動作 (レジスタ読み取りを除くすべて)
              3. 7.3.6.2.1.6.3 応答動作 (レジスタ読み取り)
            7. 7.3.6.2.1.7 診断フィールド
            8. 7.3.6.2.1.8 USART 同期モード
          2. 7.3.6.2.2 1 線式 UART インターフェイス
          3. 7.3.6.2.3 UART動作による超音波物体検出
        3. 7.3.6.3 イン・システム IO ピン・インターフェイスの選択
      7. 7.3.7  エコー・データ・ダンプ
        1. 7.3.7.1 オンボード・メモリ・データ保存
        2. 7.3.7.2 USART 同期モードによるダイレクト・データ・バースト
      8. 7.3.8  低消費電力モード
        1. 7.3.8.1 時間コマンド・インターフェイス
        2. 7.3.8.2 UART インターフェイス
      9. 7.3.9  トランスデューサの時間および温度デカップリング
        1. 7.3.9.1 時間デカップリング
        2. 7.3.9.2 温度デカップリング
      10. 7.3.10 メモリ CRC 計算
      11. 7.3.11 温度センサと温度データパス
      12. 7.3.12 TEST ピンの機能
    4. 7.4 デバイスの機能モード
    5. 7.5 プログラミング
      1. 7.5.1 UART および USART 通信の例
    6. 7.6 レジスタ・マップ
      1. 7.6.1 EEPROM のプログラミング
      2. 7.6.2 レジスタ・マップ・パーティショニングとデフォルト値
      3. 7.6.3 REGMAP レジスタ
  8. 8 アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
      1. 8.1.1 トランスデューサのタイプ
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 トランス駆動方式
        1. 8.2.1.1 設計要件
        2. 8.2.1.2 詳細な設計手順
          1. 8.2.1.2.1 トランスデューサ駆動電圧
          2. 8.2.1.2.2 トランスデューサ駆動周波数
          3. 8.2.1.2.3 トランスデューサのパルス数
          4. 8.2.1.2.4 トランスの巻線比
          5. 8.2.1.2.5 トランスの飽和電流と電源電圧定格
        3. 8.2.1.3 アプリケーション曲線
      2. 8.2.2 直接駆動 (トランスレス) 方式
        1. 8.2.2.1 設計要件
        2. 8.2.2.2 詳細な設計手順
        3. 8.2.2.3 アプリケーション曲線
    3. 8.3 電源に関する推奨事項
    4. 8.4 レイアウト
      1. 8.4.1 レイアウトのガイドライン
      2. 8.4.2 レイアウト例
  9. 9 デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 9.1 ドキュメントのサポート
      1. 9.1.1 関連資料
    2. 9.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 9.3 サポート・リソース
    4. 9.4 商標
    5. 9.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 9.6 用語集
  10. 10メカニカル、パッケージ、および注文情報
7.3.6.2.3 UART動作による超音波物体検出

PGA460 UART インターフェイスには、指定されたスレッショルドと交差する物体を最大 8 個まで記録する機能があります。結果は、バースト段が完了して、エコー信号が指定されたスレッショルドを下回った時点から、検出された物体のいずれかが指定されたスレッショルドと再び交差する瞬間までの 1μs 間隔の時間値として表されます。さらに、スレッショルドと交差するエコー信号の幅および物体のピーク振幅も測定および報告されます。記録時間の終了時に物体が検出された場合、物体の幅は 0xFF と報告されます。スレッショルドと交差するエコーの幅は、4μs 間隔の時間値で表されます。リスン・オンリー・コマンドを使用する場合、オブジェクト検出の開始点は、記録期間の開始時刻です。図 7-30 および 図 7-31 に、バースト / リスン・コマンドおよびリスン・オンリー・コマンドで 2 つの物体が検出される例を示します。物体検出は、DATADUMP_EN ビットが 1 にセットされているときには行われません。

GUID-85D00DD8-8C66-40BB-903F-9724A3CFAFCD-low.gif図 7-30 バーストおよびリスン・コマンドによる UART 物体検出の信号状態
GUID-BF5D2555-B975-451D-AA69-AA595312168D-low.gif図 7-31 リスン・オンリー・コマンドによる UART 物体検出の信号状態

比較は、指定されたスレッショルドと、DSP データ・パスの出力における信号の振幅との間で行われます。スレッショルド・レベルの値が信号振幅よりも大きい場合、物体は検出されません。信号の振幅が、エコー反射のスレッショルド・レベルよりも大きい場合、物体が検出され、その時刻がキャプチャされます。記録時間が、Px_REC パラメータで定義された記録の終わりに達し、検出すべき物体の数がまだ達成されていない場合、記録期間は完了し、検出されない物体の領域には 0xFF の値が割り当てられます。この時点で、デバイスは、次のコマンドである USART コマンド 5 に対する準備ができています。検出すべき物体の数が記録期間終了よりも前に満たされた場合、デバイスは記録サイクルを中止します。これは、所定数の物体が検出されているからであり、このときデバイスは、コマンド 5 に対する準備ができています。コマンド 0～4 を発行する前にコマンド 5 を発行すると、予測不能なデータが得られます。

以下の例は、PGA460 UART コマンドを使って物体検出を行う方法を示しています。

  1. PGA460 電源投入時に、コントローラは以下を設定します。
    • EEPROM バルク書き込みコマンドを使って EEPROM に書き込みます
    • 時変ゲインのバルク書き込みコマンドを使って、時変ゲインを設定します
    • スレッショルド・バルク書き込みコマンドを使用することにより、または、レジスタ書き込みコマンドで特定のパラメータに個別に書き込むことにより、スレッショルド・パラメータを設定します
  2. PGA460 デバイスの設定ができたら、コントローラは次のいずれかのコマンドで実行コマンドを発行します。
    • バースト / リスン (プリセット 1)
    • バースト / リスン (プリセット 2)
    • リスン・オンリー (プリセット 1)
    • リスン・オンリー (プリセット 2)

    これらの実行コマンドのいずれかを正常に受信した後、PGA460 デバイスは要求されたアクションを直ちに実行します。

  3. 記録期間が終了すると、コントローラは超音波測定結果コマンドを発行して、PGA460 デバイスからデータを収集できます。