コンパレータの使い方

【コンパレータ】

　コンパレータは、名前のとおり、２つのアナログデータを比較し、その大小に
よって、ディジタル出力のHigh/Lowを出力します。
原理的な動作は下図のようになります。
すなわち、コンパレータ（オペアンプの１種）の＋と−の両者を比較し、＋の方の
電圧が高ければ、OutputがHighとなり、低ければLowとなります。
従って、電圧が変動する時には、下図のようにHigh、Lowを繰り返すことに
なります。
この場合、両者の電圧がほぼ等しい場合には、出力は不定の状態となります。
この不定な状態の範囲は、最大±１０ｍVです。

アナログ電圧を比較した結果が出力に現れるまでの動作速度は
　　標準　１５０nsec　　　最大　４００nsec　　となっています。
またモード変更してから、有効な出力がでるまでの時間は、最大１０μsec　です。

【コンパレータの動作モード】

　コンパレータの動作モードは、リファレンス電圧との組合せで８種類の
動作モードがあります。これらの動作モードは下図のようになっています。
(1) モード　000
　　リセット状態で出力もオフ
(2) モード　111
　　両方ともオフの状態
(3) モード　010
　　２個の独立したコンパレータ動作
(4) モード　011
　　２個の独立したコンパレータ動作で、出力はピンに接続
(5) モード　100
　　２個のコンパレータ動作で、リファレンスが共通
(6) モード　101
　　２個のコンパレータ動作で、リファレンス共通、出力はピンに接続
(7) モード　001
　　１個のコンパレータのみ動作で、出力はピンに接続
(8) モード　110
　　２個のコンパレータ動作で、４入力を切替て動作　リファレンスも切替

【CMCONレジスタ】

　コンパレータの制御用のレジスタはCMCONレジスタの１個だけです。
内容は下図のようになっています。
コンパレータの動作モードに８種類ありますが、その指定と、それぞれの
入力と出力の条件設定をここで行います。

【リファレンス電圧】

リファレンス電圧は、コンパレータで使われる基準電圧で、１６段階に微調整
できるようになっています。
内部構成は下図のようになっていて、CVRCONレジスタで制御します。
まず、CVRRのオン／オフによって、２通りの電圧範囲が設定できます。
そのそれぞれの時の設定電圧範囲は下記となります。

　CVRR=1の時
　　　CVref = （（CVR設定値＋１）／２４)×Vdd
　　　つまり電源電圧が５Vなら、　0Vから3.333Vまでを0.208Vステップで
　　　出力します。
　CVRR=0の時
　　　CVref = （0.25＋（CVR設定値＋１）／３２）×Vdd
　　　つまり、電源電圧が５Vなら、1.25Vから375Vまで0.073Vステップで
　　　出力します。

【CVRCONレジスタ】

CVRCONレジスタはリファレンス電圧の設定用のレジスタで、下図のような構成
になっています。

【アセンブラでの使用例】

【コンパレータ用Cライブラリ関数】

CCS社のPCHコンパイラには、コンパレータ用の関数として下表のような関数が
用意されています。

組込み関数と書式	機能内容　と　使用例
setup_comparators(mode)	コンパレータ動作モード設定 modeは下記のいずれか 　A0_A3_A1_A2 　A0_A2_A1_A2 　NC_NC_A1_A2 　NC_NC_NC_NC 　A0_VR_A1_VR 　A3_VR_A2_VR 　A0_A2_A1_A2_OUT_ON_A3_A4 　A3_A2_A1_A2
C1OUT C2OUT	コンパレータの出力値 　0か１のみ
setup_vref(mode | value)	リファレンスの設定 modeは下記のいずれか 　FALSE（オフにする） 　VREF_LOW 　VREF_HIGH 　VREF_A2　（他とORで指定） valueは0-15の数値 《例》 　setup_vref（VREF_HIGH | VREF_A2 | 6)

【実際の使用例】

下記のプログラム例は、タイマー１を使った実際の例です。

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