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基于ADI公司的ADuCM350高精度数据采集系统解决方案

来源：中电网

2019-02-21

类别：无线互联

311

拍明

原标题：ADI ADuCM350高精度数据采集系统解决方案

　　ADI公司的ADuCM350是16位精密的低功耗片上计量仪,纽扣电池供电,其模拟前端(AFE)具有16位精密的160 kSPS模数转换器(ADC),0.17%精密基准电压源,12位无失码数模转换器(DAC),以及可重新配置的超低泄漏开关矩阵,主要用在护理点诊断,用于监护生命体征的穿戴式设备以及电流,电压和阻抗测量.本文介绍了ADuCM350优势和特点,功能框图,AFE系统框图以及评估板EVAL-ADuCM350EBZ主要特性,电路图,材料清单和PCB设计图.

　　ADuCM350是一款完整的、纽扣电池供电的、高精密片上计量仪，适合便携式设备应用，例如护理点诊断和用于监护生命体征的穿戴式设备。 ADuCM350针对高精密恒电势器、电流、电压和阻抗测量功能而设计。

　　ADuCM350模拟前端(AFE)具有16位、精密、160 kSPS模数转换器(ADC);0.17%精密基准电压源;12位、无失码数模转换器(DAC);以及可重新配置的超低泄漏开关矩阵。该产品具有4个电压测量通道、多达8个电流测量通道，以及一个阻抗测量DFT引擎 ADuCM350还内置一个基于ARM Cortex-M3的处理器、存储器和所有I/O连接，因而可支持带显示器、USB通信和有源传感器的便携式计量仪。 ADuCM350采用120引脚8 mm × 8 mm CSP_BGA封装，额定工作温度范围为-40℃至+85℃。

　　为支持极低的动态和休眠电源管理，ADuCM350提供一系列电源模式和功能，例如动态和软件控制时钟门控与电源门控。 AFE通过高级微控制器总线结构(AMBA)矩阵上的高级高性能总线(AHPB)从机接口以及直接存储器访问(DMA)和中断连接与ARM Cortex-M3连接。

　　ADuCM350优势和特点：

　　模拟性能

　　160 kSPS、16位精密模数转换器(ADC)

　　高精度基准电压源

　　可配置超低泄漏开关矩阵

　　12位数模转换器(DAC)

　　模拟硬件加速器

　　自主模拟前端(AFE)控制器

　　直接数字频率合成器(DDS)/任意波形发生器

　　接收滤波器

　　复阻抗测量(DFT)引擎

　　处理

　　16 MHz ARM® Cortex M3处理器

　　384 kB嵌入式闪存

　　32 kB系统SRAM

　　16 kB闪存配置的EEPROM

　　通信

　　输入/输出

　　I2S和传呼接口

　　LCD显示控制器(串行和并行)

　　LCD段控制器

　　SPI、I2C和UART外设接口

　　可编程GPIO

　　电源

　　兼容纽扣电池

　　2.0 V至3.6 V休眠操作

　　2.5 V至3.6 V有源测量范围

　　电源管理单元(PMU)

　　上电复位(POR)和电源监控器(PSM)

　　封装和温度范围

　　工作温度范围：−40℃至+85℃

　　封装： 120引脚、8 mm × 8 mm CSP_BGA

　　欲了解更多特性，请参考数据手册

　　ADuCM350应用：

　　护理点诊断

　　用于监护生命体征的穿戴式设备

　　电流、电压、阻抗测量

　　图1.ADuCM350功能框图

　　图2.ADuCM350 AFE系统框图

　　评估板EVAL-ADuCM350EBZ

　　The ADuCM350 is a 16 MHz ARM® Cortex-M3 processor with a high precision AFE specifically designed for high precision data acquisition.

　　The ADuCM350 has a 16-bit precision analog core with four dedicated voltage measurement channels and up to eight current measurement channels. It has an integrated complex impedance measurement system and uses an integrated parameterizable waveform generator to generate complex waveforms. It uses an excitation amplifier control loop to perform accurate potentiostat type measurements and has a highly configurable switch matrix that allows application specific amplifier configuration.

　　The device has a large array of peripherals, including USB, CapTouch®, display, audio, and an array of serial interfaces and GPIOs.

　　The ADuCM350 includes 384 kB of flash, 32 kB of SRAM, and 16 kB of flash configured as EEPROM.

　　The EVAL-ADuCM350EBZ kit provides scientists, system analyzers, and software developers a platform to migrate from sensor investigation and analysis to full ecosystem development. The evaluation kit consists of an ADuCM350 motherboard and a selection of analog front end and digital peripheral daughter boards.

　　The evaluation kit is designed specifically to work with the ADuCM350 software development kit (SDK) and the evaluation kit support package (EKSP)—both of which are available for download on the ADuCM350 design resources page.

　　The software development kit is designed to work with the IAR debugging environment only. The user guide for the ADuCM350 SDK is available on the SDK installer.

　　Eval-ADuCM350EBZ评估套件包含下列组件：

　　硬件

　　1块Eval-ADuCM350EBZ评估板

　　1个USB-SW/UART-EMUZ，亦称J-Link OB仿真器

　　1块ADuCM350开关多路复用配置板(子板)

　　1块ADuCM350四线式Bio配置2板

　　1块分线板

　　1根USB电缆

　　1个电源

　　评估板EVAL-ADuCM350EBZ主要特性:

　　ADuCM350 motherboard

　　Selection of daughter boards for analog front end and platform validation