17. Цифро-аналоговый преобразователь. Привести структурную схему.

Входные и выходные сигналы МС и, в частности, микроконтроллеров можно разделить на аналоговые и дискретные. Внешние аналоговые сигналы могут быть введены в МК по средствам аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Обратное преобразование, позволяющее сформировать на выходе МК аналоговый сигнал, называется цифро-аналоговое преобразование (ЦАП). Вывод аналогового сигнала осуществляется с помощью цифро-аналогового преобразователя, который предназначен для генерации выходного напряжения (или тока) с уровнем, соответствующим заданному цифровому коду. На практике ЦАП применяется для управления различными исполнительными устройствами и системами, например, источниками питания с управляемым напряжением, различными индикаторами. С помощью ЦАП можно восстанавливать оцифрованные аудио и видео сигналы, синтезировать аналоговые сигналы различной формы. Существуют различные подходы при построении ЦАП, основанные как на классическом многоразрядном преобразовании, так и на различных методах модуляции. Для построения многоразрядных ЦАП могут использоваться различные принципы. Наиболее часто используется принцип формирования токов, пропорциональных весовым коэффициентам разрядов двоичного кода с последующим их суммированием в разрядах кода, содержащих логическую единицу [6]. Формирование указанных токов обычно производится с помощью резисторной матрицы R-2R. Схема такого формирователя токов приведена на рис. 6.1 [2].

Регистр данных определяет разрядность ЦАП, в него записывается цифровой код выходного сигнала. Матрица R-2R – самый распространенный метод цифро-аналогового преобразования. Матрица работает по принципу деления входного напряжения на входах. Матрица имеет число входов по числу разрядов регистра данных.

18. Внешние устройства ввода-вывода. Интерфейс rs-232.

Микросхемы, реализующие интерфейс RS-232: MAX202, MAX232 фирмы Maxim, ADM232 фирмы Analog Devices и др. На рис. 6.19 представлена конфигурация RS-232 с минимальным количеством соединений между узлами (микросхемы MAX202, MAX232, ADM232 и др.)

В условиях повышенных помех либо при большой длине кабеля надежность интерфейса RS-232 может оказаться недостаточной для 145 приемлемого качества коммуникаций. В этих случаях используется симметричный дифференциальный интерфейс RS-422 (рис. 6.20).

Симметричный дифференциальный формирователь, такой как MAX490 фирмы Maxim имеет два выхода. Один из выходов представляет собой буферизованный эквивалент входа формирователя, тогда как другой является его дополнением. Витая пара соединяет два этих вывода с двумя входами приемника (дифференциальный вход). Поскольку оба передаваемых сигнала в одинаковой степени подвергаются воздействию помех (синфазные помехи), то последние устраняются благодаря использованию дифференциального входа в приемнике. Этот интерфейс может эффективно функционировать в присутствии синфазных помех с амплитудой до 3В. При этом уровни передаваемых сигналов 0В и 5В. Допускается длина линии до 1200 м. При скорости передачи до 10 Мбод.