MSC1211Y2PAGR — 24-битный АЦП с микроконтроллером 8051

Общее описание

MSC1211Y2PAGR — это высокоинтегрированная система на кристалле (SoC) от Texas Instruments (ранее Burr-Brown), объединяющая прецизионный 24-битный сигма-дельта АЦП и ядро микроконтроллера 8051. Устройство предназначено для точных измерительных применений: промышленные датчики, весоизмерительные системы, медицинское оборудование, термометрия, мониторинг давления и другие задачи, где требуется высокое разрешение и низкий уровень шума.

Микросхема выпускается в корпусе TQFP-64 (суффикс PAG = TQFP, R = лента/катушка для автоматической установки).

Ключевые особенности

• Ядро 8051 с производительностью до 1 MIPS/такт (до 33 МГц тактирования)
• 24-битный сигма-дельта АЦП с разрешением до 22 бит (эффективных)
• 8-канальный аналоговый мультиплексор (дифференциальные/несимметричные входы)
• Burned-out detector и встроенный PGA (усилитель с программируемым коэффициентом 1…128)
• Встроенный 8-канальный 16/24-бит АЦП + два 16-битных DAC (у некоторых вариантов)
• Встроенный температурный сенсор (±0.5 °C)
• Прецизионный источник опорного напряжения
• JTAG-отладка и внутрисхемное программирование
• Память: Flash-программа + Flash-данные + SRAM
• Интерфейсы: UART, SPI, I²C
• Таймеры, сторожевой таймер (WDT), PWM

Технические характеристики (MSC1211Y2)

| Параметр | Значение | |---|---| | Разрядность АЦП | 24 бита (ΣΔ) | | Эффективная разрядность (ENOB) | до 22 бит | | Частота дискретизации | до ~1 квыб/с (при высоком разрешении) | | Число аналоговых входов | 8 (мультиплексируемых) | | PGA | 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 | | INL | ±0.0015 % FS (тип.) | | Шум | ~75 нВ (при усилении 128) | | Ядро | 8051 (совместимое) | | Тактовая частота | до 33 МГц | | Flash-программа | 16 КБ (варианты до 32 КБ у других версий) | | Flash-данные | 4 КБ | | SRAM | 1 КБ + 256 байт | | INL DAC | 16 бит (у версий с DAC) | | Напряжение питания | 2.7 … 5.5 В (цифровая часть 3 В; аналоговая 5 В) | | Потребление | ~8 мА (активный режим), <1 мкА (sleep) | | Рабочая температура | −40 … +85 °C | | Корпус | TQFP-64 (PAG) | | Упаковка | Лента и катушка (R) |

Расшифровка обозначения:
MSC1211 — семейство; Y2 — конфигурация памяти (16 КБ Flash); PAG — корпус TQFP-64; R — tape & reel.

Парт-номера (Part Numbers) семейства

Полный список совместимых по выводам/семейству парт-номеров:

| Парт-номер | Корпус | Примечание | |---|---|---| | MSC1211Y2PAGR | TQFP-64 | 16 КБ Flash, лента | | MSC1211Y2PAGT | TQFP-64 | 16 КБ Flash, трубка | | MSC1211Y3PAGR | TQFP-64 | 32 КБ Flash (расширенная память) | | MSC1211Y3PAGT | TQFP-64 | 32 КБ Flash, трубка | | MSC1211Y5PAGR | TQFP-64 | конфигурация Y5 | | MSC1212Y2PAGR | TQFP-64 | с дополнительным DAC | | MSC1212Y3PAGR | TQFP-64 | с DAC, 32 КБ | | MSC1213Y2PAGR | TQFP-64 | расширенные аналоговые функции | | MSC1214Y2PAGR | TQFP-64 | с LCD-драйвером | | MSC1214Y3PAGR | TQFP-64 | с LCD, 32 КБ |

Примечание: семейство MSC121x включает варианты MSC1210, MSC1211, MSC1212, MSC1213, MSC1214, отличающиеся набором периферии (DAC, LCD, количество каналов), но сохраняющие совместимость по ядру и большинству выводов.

Совместимые модели и аналоги

Внутри семейства (pin-to-pin совместимые):

• MSC1211Y2PAGT / Y3PAGT
• MSC1212Y2PAGR / Y3PAGR
• MSC1213Y2PAGR
• MSC1214Y2PAGR / Y3PAGR

Функциональные аналоги у других производителей:

• ADuC824 / ADuC834 / ADuC845 (Analog Devices) — 24-бит ΣΔ + 8051
• ADuC7060 / ADuC7061 (Analog Devices) — ARM Cortex-M3 + 24-бит ΣΔ
• C8051F350 / C8051F351 (Silicon Labs) — 24-бит ΣΔ + 8051
• MSC1210 (TI) — упрощённая версия без некоторых интерфейсов
• MAX7651 / MAX7652 (Maxim) — комбинированные АЦП/МК

Типовые применения

• Прецизионные весы и тензометрия
• Промышленные датчики 4…20 мА
• Термопары, RTD, термисторы
• Медицинские приборы (тонометры, ЭКГ-фронтенды)
• Многоканальные системы сбора данных (DAQ)
• Аналитическое оборудование
• «Интеллектуальные» датчики (smart sensors) с обработкой на месте

Рекомендации по применению

1. Аналоговое питание AVDD = 5 В, цифровое DVDD = 3 В (допускается 2.7–5.5 В). 2Рассол AGND и DGND соединяются в одной точке под корпусом.
2. Для питания опорного напряжения использовать внешний низкошумящий LDO либо встроенный REF.
3. Дифференциальные входы AIN0…AIN7 подключать через RC-фильтр среза (например, 1 кΩ + 0.1 мкФ) для подавления ВЧ-помех.
4. Прошивка загружается через JTAG или UART bootloader.
5. Неиспользуемые аналоговые входы рекомендуется подключать к AGND.

Если нужно — могу подготовить принципиальную схему включения, пример инициализации на C (Keil/SDCC) или расчёт RC-фильтров под конкретное применение.