ZHCSYN0 July   2025 TPLD2001

ADVANCE INFORMATION  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 电源电流特性
    7. 5.7 开关特性
    8. 5.8 I2C 总线时序要求
    9. 5.9 SPI 时序要求
  7. 6 参数测量信息
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  I/O 引脚
        1. 7.3.1.1 输入模式
        2. 7.3.1.2 输出模式
        3. 7.3.1.3 上拉或下拉电阻器：
      2. 7.3.2  连接多路复用器
      3. 7.3.3  可配置使用逻辑块
        1. 7.3.3.1 2 位 LUT 或 D 型触发器/锁存器宏单元
          1. 7.3.3.1.1 2 位 LUT
          2. 7.3.3.1.2 D 型触发器/锁存器
        2. 7.3.3.2 2 位 LUT 或图形发生器宏单元
          1. 7.3.3.2.1 2 位 LUT
          2. 7.3.3.2.2 图形发生器
        3. 7.3.3.3 具有复位/设置宏单元的 3 位 LUT 或 D 型触发器/锁存器
          1. 7.3.3.3.1 3 位 LUT
          2. 7.3.3.3.2 具有复位/设置功能的 D 型触发器/锁存器
        4. 7.3.3.4 3 位 LUT 或 D 型触发器/锁存器或移位寄存器宏单元
          1. 7.3.3.4.1 3 位 LUT
          2. 7.3.3.4.2 具有复位/设置功能的 D 型触发器/锁存器
          3. 7.3.3.4.3 8 位移位寄存器
        5. 7.3.3.5 具有复位/设置宏单元的 4 位 LUT 或 D 型触发器/锁存器
          1. 7.3.3.5.1 4 位 LUT
          2. 7.3.3.5.2 具有复位/设置功能的 D 型触发器/锁存器
      4. 7.3.4  可配置逻辑和时序块
        1. 7.3.4.1 3 位 LUT
        2. 7.3.4.2 具有复位/设置功能的 D 型触发器/锁存器
        3. 7.3.4.3 计数器/延迟发生器 (CNT/DLY)
          1. 7.3.4.3.1 延迟模式
          2. 7.3.4.3.2 复位计数器模式
          3. 7.3.4.3.3 单稳态模式
          4. 7.3.4.3.4 频率比较器模式
          5. 7.3.4.3.5 边沿检测器模式
          6. 7.3.4.3.6 延迟边沿检测器模式
        4. 7.3.4.4 LUT/DFF + CNT 模式
      5. 7.3.5  可编程抗尖峰脉冲滤波器或边沿检测器
      6. 7.3.6  抗尖峰脉冲滤波器或边沿检测器
      7. 7.3.7  状态机 (SM)
        1. 7.3.7.1 状态机输入
        2. 7.3.7.2 状态机输出
        3. 7.3.7.3 配置状态机
        4. 7.3.7.4 状态机时序注意事项
      8. 7.3.8  8 位计数器/延迟发生器/有限状态机
      9. 7.3.9  PWM 发生器
      10. 7.3.10 看门狗计时器
      11. 7.3.11 模拟比较器
        1. 7.3.11.1 分立式模拟比较器 (ACMP)
        2. 7.3.11.2 多通道模拟比较器 (McACMP)
      12. 7.3.12 电压基准 (VREF)
      13. 7.3.13 模拟温度传感器 (TS)
      14. 7.3.14 模拟多路复用器 (AMUX)
      15. 7.3.15 振荡器
        1. 7.3.15.1 2kHz 固定频率振荡器
        2. 7.3.15.2 2MHz 固定频率振荡器
        3. 7.3.15.3 25MHz 固定频率振荡器
        4. 7.3.15.4 振荡器电源模式
      16. 7.3.16 串行通信
        1. 7.3.16.1 I2C 模式
        2. 7.3.16.2 SPI 模式
        3. 7.3.16.3 虚拟 I/O
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 上电复位
      2. 7.4.2 电源控制模式
      3. 7.4.3 保护特性
        1. 7.4.3.1 器件读取/写入锁定
        2. 7.4.3.2 OTP 循环冗余校验 (CRC)
      4. 7.4.4 编程
        1. 7.4.4.1 可选 I2C/SPI 接口
        2. 7.4.4.2 一次性可编程存储器 (OTP)
        3. 7.4.4.3 Intel 十六进制文件格式
        4. 7.4.4.4 TPLD2001 寄存器
          1. 7.4.4.4.1 TPLD2001_User 寄存器
          2. 7.4.4.4.2 TPLD2001_Cfg_0 寄存器
          3. 7.4.4.4.3 TPLD2001_Cfg_1 寄存器
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
        1. 8.2.1.1 电源注意事项
        2. 8.2.1.2 输入注意事项
        3. 8.2.1.3 输出注意事项
      2. 8.2.2 详细设计过程
      3. 8.2.3 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 接收文档更新通知
    2. 9.2 支持资源
    3. 9.3 商标
    4. 9.4 静电放电警告
    5. 9.5 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息
    1. 11.1 卷带包装信息
    2. 11.2 机械数据

7.3.11.2 多通道模拟比较器 (McACMP)

为了在 TPLD 设计中使用 McACMP 宏单元，上电 (PUP) 端口需要连接到逻辑高电平信号。通过连接到来自连接多路复用器的信号，可以使 McACMP 始终开启、始终关闭或基于来自连接多路复用器的数字信号动态开启。

  • PUP = 1 => McACMP 已上电。
  • PUP = 0 => McACMP 已断电。
上电时，输出将保持静态，然后在 PUP 信号变为高电平后变为有效的 tstart，在此期间，确保 OSC1 不会断电。

McACMP 宏单元有一个正输入信号，该信号可以在进入模拟比较器之前由具有可选增益级的各种外部源提供。负输入信号可以来自内部 VREF 或外部源，该源在所有比较器通道之间共享。每个通道都可以选择最多四个负输入点进行比较。

表 7-21 McACMP 输入源
参数

主要源

辅助源
IN+ 源

McACMP IN0

McACMP IN1

McACMP IN2

VCC

McACMP IN3

温度传感器

IN+ 增益：McACMP 正输入可由各种外部源提供，并且在连接到模拟比较器之前也可以具有可选择的增益级（1X、0.5X、0.33X、0.25X）。

IN- 电压范围：32mV – 2.016V（通过内部 VREF）或高达 2.016V 外部源。

多通道采样模拟比较器的每个通道的 VREF 选择可以通过用户寄存器在系统中进行更新。为了得到无干扰测量，建议在更改 VREF 时禁用/关闭所有模拟比较器。如果在更新 VREF 选择时未禁用模拟比较器，从模拟比较器输出有效数据可能需要 10µs 时间。

迟滞：如果使用内部 VREF，相应的 McACMP 通道有四个可选的迟滞选项：0mV、32mV、64mV 和 192mV。

  • 0mV：将禁用输入信号迟滞。
  • 64mV：是 +32mV 和 -32mV 迟滞。对于 VREF = 1.024V，触发点将为 1.056V 和 0.992V。
  • 128mV：是 +64mV 和 -64mV 迟滞。对于 VREF = 1.024V，触发点将为 1.088V 和 0.960V。
  • 192mV：是 +96mV 和 -96mV 迟滞。对于 VREF = 1.024V，触发点将为 1.120V 和 0.928V。
如果需要迟滞，必须使用内部 VREF。此外，原本会超出 VREF 范围的迟滞值将被限制为器件中可用的最小值和最大值。例如，如果 IN- = 1.984V 且 VHYS = ±64mV，则下触发点将为 1.920V，而上触发点将为 2.016V。

当只选择一个通道和一个 VREF 时，McACMP 将禁用采样引擎，并作为分立式模拟比较器工作。

在多通道采样模式下，TPLD2001 可配置为对多达 4 个通道进行采样，每个通道都有自己的可选增益、电压基准和迟滞（如果使用内部 VREF）。可以通过给定的预分频器和 McACMP 上的额外分频器从 OSC0或 OSC1的输出中选择采样时钟。可以设置的其他配置包括输出同步，开始采样序列的触发信号，序列重启和输出锁存器复位/清除输入，以及每个通道最多选择 2 个 VREF 的选项。

在多通道模式下采样时，McACMP 将按顺序（通道 0 到通道 n）对设定通道进行采样，且可以选择捕获样本的时钟边沿。

时钟：McACMP 采样时钟可以选择为 OSC1/20、OSC1/40，OSC0 或 OSCO/2。

表 7-22 McACMP 时钟选项
基频

预分频器

分频值
2kHz

1

1

2

2

4

8
2MHz

1

20

2

40

4

8
启用触发器：

  • 边沿敏感 PUP 模式：当在 PUP 输入上检测到上升沿时，McACMP 将开始一个采样序列，然后进入空闲状态。

  • 电平敏感 PUP 模式：当在 PUP 输入上检测到高电平时，McACMP 将开始采样序列，并且只要 PUP 为高电平就会持续采样；一旦 PUP 变为低电平，McACMP 将在进入空闲状态之前完成采样序列。

输出同步：

  • 同步：采样输出将被锁存，然后在最后一个通道被采样后显示在其各自的通道输出中

  • 交错：采样输出在被采样时将显示在其各自的通道输出中。

采样边沿选择：

  • 负边沿：在时钟的负边沿或下降沿捕获样本。

  • 正边沿：在时钟的正边沿或上升沿捕获样本。

序列重启/输出锁存复位：当 McACMP 运行时，可以触发重启/复位信号，以从通道 0 重新开始采样序列。通道也可以独立选择在该信号被触发时将输出锁存数据清除。

还有一个数据就绪输出，对所有配置的通道采样完毕后，它将在一个基础时钟周期内保持高电平。例如，如果选择 1kHz (2kHz/2) 采样时钟，则数据就绪脉冲宽度将为 500µs。

图 7-44 展示了 McACMP 示例，该配置对通道 0 和通道 1 分别使用 2 个 VREF 进行采样，且仅对通道 0 启用了输出锁存复位功能。

TPLD2001 多通道采样比较器时序示例图 7-44 多通道采样比较器时序示例