Инициализация ацп.
После того, как пришла команда от пользователя и произведена установка диапазонов, начинается инициализация двух АЦП. Считывание цифровой информации с СОЗУ внешнего АЦП осуществляется при подаче на на вход CS сигнала логический 0. При этом адрес выбора канала определяется в соответствии с значением цифрового кода, записанного в адресные шины А0-А2. При высоком уровне ALE, адрес сначала поступает в регистр адреса, а затем фиксируется низким уровнем ALE. Для подключения памяти данного АЦП и работы с ней нам необходимо выработать сигналы выборки кристалла CS. Блок формирования вырабатывает сигналы CS, для периферийных устройств автоматически, когда мы обращаемся по адресу из адресного пространства, закрепленного за ПУ. Мы имеем СОЗУ размером 64 бита. В качестве сигнала выборки кристалла у нас выступает CSBOOT. Далее следует блок схема инициализации:
Частота на которой работает внешний АЦП равна 1,6 МГц. На вход CLK поступает синхроимпульсы с выхода ECLK, частота работы которого равна Ft/16. Скорость преобразования при этом не более 30 мкс. Что касательно внутреннего АЦП, то он работает на частоте Ft/48, равной 0,5 МГц. И скорость преобразования АЦП микроконтроллера также 30 мкс.
Разработка схемы алгоритма управления АЦП (рисунок Б.3.15).
Разработка схемы инициализация блоков микроконтроллера.
Программа записывается в ПЗУ микроконтроллера с помощью элементарного программатора. Переменные программы хранятся во внутреннем ОЗУ микроконтроллера, которое может располагаться в любом месте адресного пространства по нашему желанию.
Далее следует схема алгоритма работы микроконтроллера (рисунок Б.3.16).
Разработка схемы инициализация блоков микроконтроллера.
Программа записывается в ПЗУ микроконтроллера с помощью элементарного программатора. Переменные программы хранятся во внутреннем ОЗУ микроконтроллера, которое может располагаться в любом месте адресного пространства по нашему желанию [11].
Далее следует схема алгоритма работы микроконтроллера (рисунок Б.3.16).
Рисунок Б.3.15 – Схема алгоритма управления АЦП
Рисунок Б.3.16 - Схема алгоритма работы микроконтроллера
Б.3.7.7 Экранные формы работы программы (Times New Roman 14 пт)
В этом подразделе должны быть представлены экранные формы работы программы.
Б.3.7.8 Требования к системе
Условия необходимые для нормальной работы с программным обеспечением.
ПК, совместимый с IBM;
процессор Pentium от 200ММХ и выше;
операционная система – от Windows 98;
оперативная память - от 32 Мб;
объем на жестком диске – от 20 Гб;
объем видеопамяти - от 32 Мб.
Пример № 2. Разработать 8-и канальный преобразователь для обработки аналоговых сигналов с использованием параллельного порта Centronics.
Проектирование структурной схемы устройства.
Структурная схема проектируемого устройства сбора метеорологических данных представлена на рисунке Б.3.17 и состоит из аналоговой и цифровой части.
Рисунок Б.3.17 – Структурная схема устройства
Аналоговая часть включает в себя следующие компоненты.
Восемь датчиков, измеряющих технологические параметры. Согласующие устройства обеспечивают выходные напряжения 0 – 5 В для полного диапазона изменения измеряемой физической величины;
Восемь генераторов тока (ГТ), преобразующих входное напряжение 0 – 5 В в выходной ток 0 – 5 мА, пропорциональный напряжению. Передавать информацию по линии связи удобно токовым сигналом, так как на него не влияет сопротивление линии связи и существенно уменьшается влияние помех;
Линию связи (ЛС), по которой передаются аналоговые сигналы ко входам аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и подводится питание к датчикам от компьютера. Для линии связи можно использовать 12-жильный телефонный кабель. Для защиты от помех применяется защитный экран (оплетка), который заземляется только на одной из сторон.
Цифровая часть включает в себя следующие компоненты:
аналого-цифровой преобразователь (АЦП);
интерфейс связи (ИС), представляющий собой совокупность аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для связи с шиной данных компьютера;
персональный компьютер, где цифровые сигналы обрабатываются и заносятся в оперативную память. По запросу оператора результаты измерения высвечиваются на экране монитора или выдаются на печать (в виде таблицы). Время измерения составляет 1 – 2 с и практически не влияет на работу ПК в основном режиме.
Выбор аналогового коммутатора.
В данной работе используется аналоговый коммутатор . Это – 8-и канальный коммутатор, поэтому достаточно только одной микросхемы для обеспечения заданных восьми каналов связи.
Условное графическое обозначение микросхемы имеет вид в соответствии с рисунком Б.3.18. Принцип работы микросхемы демонстрирует таблица Б.3.9, в которой приведены возможные режимы работы и, соответствующие им, сигналы на входах и на выходах микросхемы. Обозначения и функциональное назначение выводов микросхемы коммутатора аналоговых сигналов приведены в таблице Б.3.10.
Рисунок Б.3.18 – Условное графическое обозначение микросхемы
Таблица Б.3.9 – Режимы работы микросхемы коммутатора
Входы |
Режим работы |
|||
EI |
1 |
2 |
4 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
Коммутация входа D1 на выход Q |
1 |
0 |
1 |
0 |
Коммутация входа D2 на выход Q |
1 |
0 |
1 |
1 |
Коммутация входа D3 на выход Q |
1 |
1 |
0 |
0 |
Коммутация входа D4 на выход Q |
1 |
1 |
0 |
1 |
Коммутация входа D5 на выход Q |
1 |
1 |
1 |
0 |
Коммутация входа D6 на выход Q |
1 |
1 |
1 |
1 |
Коммутация входа D7 на выход Q |
0 |
Любое |
Любое |
Любое |
Микросхема в пассивном состоянии |
Таблица Б.3.10 – Назначение выводов микросхемы коммутатора
Вывод |
Обозначение |
Тип вывода |
Функциональное назначение |
1, 16, 15 |
1, 2, 4 |
Входы |
Адресные входы |
2 |
EI |
Вход |
Вход разрешения коммутации |
3 |
–Uп1 |
— |
Напряжение питания - 15 В |
4…7, 9…12 |
D0–D3, D7–D4 |
Входы |
Входы аналоговых сигналов |
8 |
Q |
Выход |
Выход аналогового сигнала |
13 |
+Uп1 |
— |
Напряжение питания +15 В |
14 |
GND |
— |
Общий вывод |