24. Аппаратная реализация интервалов времени

Программирование таймера предназначено для отсчетов интервалов времени и для времязадающих функций (формирование последовательности импульсов, импульсной модуляции, управление устройствами в функции времени).

Функциональная схема программируемого таймера.

Принцип действия ПТ:

Каждый канал таймера содержит 16-разрядные счетчики. Перед использованием записывается в счетчик пропорциональное интервалу времени значение. После поступления на вход сигнала GATE (разрешение счета), то счетчик декрементируется с каждым тактовым импульсом, когда содержимое достигает нуля - на выходе формируется импульс.

Существует 2 режима работы ПТ: режим таймера и режим счетчика. В режиме счетчика организуется счет количества импульсов. В режиме счетчика организуется счет количества импульсов. В режиме счетчика можно определять длительность интервалов. Можно задать направление счета. Чтобы запрограммировать таймер, он должен быть подключен к ЦПУ. После этого он может работать вместе с ЦПУ или как самостоятельное устройство.

Для начала работы таймера нужно на его вход разрешения счета подать импульс.

Обычно таймеры входят в состав микроконтроллеров.

Пример: . Определить значение, которое нужно записать в счетчик таймера.

25. Цифро-аналоговое преобразование.

Цифро-аналоговое преобразование – для преобразования двоичного кода в сигнал напряжения, в частности в составе АЦП.

Ki в каждом канале выбирается так, что бы наибольший вес имели старшие разряды

А2 для учитывания знака сигнала

Двоичный код преобразуется в инт. Времени, а инт времени благодаря шим в сигнал постоянного напряжения.

АЦП пердназначен для преобразования непрерывной величины в двоичный код. Преобразование включает в себя дискритезацию по времени, квантование по уровню, кодированию. Эти операции могут выполняться одновременно, т.е. параллельно или последовательно.

АЦП:

-параллельный

-последовательный

-параллельно-последовательный

Функциональная схема АЦП

Время преобразования пропорционально входному сигналу.

Такой способ можно применять при больших тактовых частотах.

Для уменьшения времени преобразования используют алгоритм управления

m- количество разрядов

k- номер шага преобразования

Времяимпульсная модуляция – время импульса пропорционально модулирующей величине.

При наличии тактовых импульсов таймер можно использовать в качестве счётчика, т.е. количество тактовых импульсов за время импульса есть величина, пропорциональная входному напряжению.

Время преобразования

1. Время АЦ преобразования возрастает пропорционально требуемой точности при той же тактовой частоте.

2. Для повышения быстродействия следует увеличить тактовую частоту.

АЦП с применением время-импульсной модуляции, ТС – таймер-счётчик.

26. Аналого-цифровое преобразование.

АЦП применяются в замкнутых системах для преобразования непрерывных величин на входе датчиков в двоичный код.

4 способа кодирования непрерывной величины с помощью двоичного кодирования.

1) Прямой и обратный

Допустим . Обозначим - max значение модуля двоичного кода.

Прямой код Обратный код

1 в старшем разряде обозначает минус

2) дополнительный код смещённый

Погрешность АЦП: зависит от кол-ва разрядов и способов кодирования.

Абсолютная погрешность равна 1 младшего разряда

Относительная погрешность зависит от преобразования величин

.

Для уменьшения погрешности в окрестности нуля применяются нелинейное преобразование