PIC24 CTMU

[rubel]

День добрый всем. Вот прикупил PIC24F04KA201-I/SO (с XLP, под часики). В МК имеется модуль CTMU (CHARGE TIME MEASUREMENT UNIT CTMU). Касательно модуля в даташите есть строка
"Time measurement resolution of one nanosecond". Это я так понимаю погрешность измерения интервалов времени(между стробами, к примеру). Собственно интересует, какой минимальный интервал времени можно вымерять, пользуя CTMU? . Если этот минимум не упирается в частоту ядра и тоже ~1нс, то сразу возникает идейка собрать частотомер. Кто-то может уже разбирался с модулем, отпишитесь плиз. Стоит ли копать дальше вообще?

в аттаче даташит на PIC24F04KA201 и на модуль CTMU

[Yurkin2007]

Ну, во-первых, "resolution" - это не погрешность, а разрешающая способность ...
Во-вторых, после прочтения даташита, мне кажется, что частотомер на CTMU хреновый получится.
Измерение длительности импульса с помощью этого CTMU предлагается следующим образом:
- при появлении высокого уровня на измерительном входе модуль начинает выделять на другом пине постоянный ток, который начинает заряжать ёмкость, присоединённую к этой ножке процессора.
- при появлении низкого уровня - тока нету, заряженный кондёр удерживает полученное напряжение.
- это напряжение измеряется внутренним АЦП.
- для следующего измерения кондёр принудительно разряжается до какого-то там нуля.
Таким образом, напряжение равно:
U = I * T / C ,
где I - измерительный ток CTMU
T - длительность импульса, которую надо измерять,
C - измерительная ёмкость.
Если C = 25 пФ, максимальный ток I = 55 мкА, то для импульса длительностью T=1000нс получим U=2000мВ, а для T=1001нс получим 2002мВ. Вот эта разница в 2мВ, которая есть минимальный шаг 10-битного АЦП, и позволяет нам обнаружить разницу в длительности в 1нс, что есть разрешающая способность.
А вот погрешность ... Надо учитывать:
погрешность величины ёмкости в 25 пик, при наличии входной ёмкости микроконтроллера и изменении температуры,
погрешность удержания тока 55мкА,
погрешность АЦП
время переключения входных компараторов, типа вкл-выкл измерительного тока, по даташиту 150нс типично, но может доходить до 400нс. Вот, кстати, ответ на вопрос о минимальной длительности измеряемого импульса: короче 150нс CTMU импульс не почувствует ...
То есть, если этот самый CTMU будет измерять 1000нс с погрешностью 10% - это будет хорошим результатом для него ...
Я так думаю ...

[rubel]

насчет девиации емкости от температуры... это да. аргумент. тут пока вариантов у меня нет. а сильно ли будет плавать емкость?

касательно погрешностей ёмкости АЦП и входных емкостей пина и проводника тут видимо спасла бы только калибровка измерений с прецизионным резистором(как в даташите) под каждый конкретный камень, что не есть "гуд", конечно.

значения 150(..400 max) нс (время отклика) указаны для модуля компаратора, может в модуле CTMU входная логика побыстрее?

[MisterDi]

У меня есть подозение, что этот модуль предназначен не столько для точного измерения, сколько для определения относительного изменения входных значений. И в первую очередь видится использованиеего в тач-скрин модулях на основе емкостных даичиков

[Yurkin2007]

может в модуле CTMU входная логика побыстрее?

Да, уж ... Производитель как-то замял вопрос о быстродействии логики, упомянув только, что эта логика чувствует уровень вх.сигнала, а не перепад ... Ну, чем не компаратор !
И потом, а какова скорость установления выходного тока до номинального и спада до нуля ? Сколько наносекунд устанавливается? И до нуля ли спадает? Какая утечка с измерительной ёмкости в десяток пик ? А то пока соберёшься померять, там уже половина заряда утекла ...
Никаких данных про это не нашёл. Видимо, и сам производитель это дело не нормирует. Типа, как получилось так и пользуйте !

[varostov]

У меня есть подозение

Коллеги, вы обсуждаете ипользование модуля CTMU в качестве, которое никогда для него не позицинировалось. Во всех презентациях новой периферии модуль CTMU описывался именно как средство создания сенсорных (ёмкостных) клавиатур - http://microchip.com.ru/Support/Semi..._32PER_web.pdf. Для измерения точных временных интервалов / частот служит в первую очередь модуль захвата (capturing), у 18-х пиков это совмещённый модуль CCP (capture/compare/PWM).

[rubel]

Коллеги, вы обсуждаете ипользование модуля CTMU в качестве, которое никогда для него не позицинировалось. Во всех презентациях новой периферии модуль CTMU описывался именно как средство создания сенсорных (ёмкостных) клавиатур - http://microchip.com.ru/Support/Semi..._32PER_web.pdf. Для измерения точных временных интервалов / частот служит в первую очередь модуль захвата (capturing), у 18-х пиков это совмещённый модуль CCP (capture/compare/PWM).

а это зачем писать тогда?:

[varostov]

Time measurements on the pulse width can be similarly
performed using the A/D module’s internal capacitor
(CAD) and a precision resistor for current calibration.

О каких точных измерениях может идти речь, если измеряется заряд конденсатора? А если изменится влажность или просто поднести руку к микроконтроллеру?
(Word тоже умеет работать с графикой - зачем тогда Fotoshop?)

[rubel]

О каких точных измерениях может идти речь, если измеряется заряд конденсатора
...

это я и пытаюсь выяснить.насколько точных?в даташите мелькала цифра в 1нс


на время заряда емкости микрочип рекомендует использовать канал АЦП, не подключенный к выходному пину, т.е влажность видимо не повлияет.
на рисунке на пине висит резистор, но он используется в данном случае только для начальной калибровки: вычисления точного значения емкости и зарядного тока. кажется так

[varostov]

в даташите мелькала цифра в 1нc

Даже если и есть где-то эта цифра, необходимо различать минимальное изменение времени, которое может почувстовать модуль сейчас, и долговременную стабильность (точность) показаний...
Если у Вас занята ножка процессора с Input Capture или просто интресно использовать CTMU - вольному воля...