55.Mc9s12c128микроконтроллерындегі pwm кең-импульсті модуляторы. Pwm құрылымы. Жұмыс орындау режимдері. Негізгі регистрлары.
MC9S12C128 Микроконтроллеры және HCS12 семействасының МК-ларының құрамында PWM модулі болады.ШИМ-двигательдің орамына еңгізілген, кернеудің орташа мәнінің өзгеруіне тәуелді тұрақты ток двигателінің айналу жылдамдығын басқаратын әдіс.
1сурет.Толтыру коэффиценті-20%
PWM модулінің құрылымы: бұл модуль үшін бірлік уақыт өлшемі ретінде E_CLOCK импульс сигналы қызмет атқарады. E_CLOCK импульсті тізбек жиілігі МК-ның жүйелік схемасына тең. E_CLOCK-тағы генерацияланған сигналдар саналғаннан кейін , PWPERx-период регистрын, PWDTYx-толтыру коэффиценті регистрын жүктеу керек.
PWM модулінің құрамында 4 канал бар.екі салыстыру схемасы PWPERx және екі программно доступный PWDTYx схемалары. Әр канал екілік 8разрядты PWCNTx счетчигінен тұрады. Әрбір канал фронтталған ШИМ және орталықтандырылған ШИМ деген режимдерде жұмыс істейді.Фронтталған режимде канал тек инкременттеу режимнде жұмыс істейді. Оның коды $00 –кодынан PWPERx период регистрындағы кодқа дейін өзгереді.Кейін счетчик $00 кодынан бастап санау процесі қайталанады. Орталықтандырылған режимде счетчик бастапқыда $00 кодынан период регистрының кодына дейін санайды кейін санау бағыты өзгереді, және қайта санау режимінде счетчик коды коды $00 ге дейін жетеді.процесс қайталанады.
2сурет.PWM модулі фронтталған режимде
3сурет. PWM модулі орталықтандырылған режимде
PWM модуліндегі регистрлар: конфигурация рег,каналдың жұмысына рұқсат беру рег, қосымша бөлгіш рег, 0 және 1 бөлгіштерінің рег, канал счетчиктерінің рег, канал периодының рег, каналдың толтыру коэф рег, басқару рег, модульдің арнайы режим рег, Р портымен жұмыс рег.
PWCLK Конфигурация рег 2 қызмет атқарады.1. каналдардың 8разрядты режимде колданылуын анықтайды, 2.регистр биттері жиіліктің екі бөлу коэф.ін белгілейді. PWPOL конфигурация регистры төрт ШИМ-регистрының әрқайсының шығыс сигналының активті деңгейін беру үшін қолданылады.
56. Mc9s12c128 микроконтроллерындағы atd аналогты-сандық түрлендіргіші. Модульдің жұмыс орындау принципі.Негізгі регистрлар.
Аналогты сигналды цифрлық сигналға айналдыратын құрылғы. Көптеген АЦП-лар кіріс тізбек ретінде Таңдау және сақтау құрылғысын қолданады. ТСҚ- бұл конденсатор жинақтағышы бар электронды тізбек.Ол түрлендіруге дейін өлшенетін кернеуге жеткенше зарядталады, кейін конденсатордағы кернеу түрлену уақытында өзгеріссіз қалады.Түрлену түріне қарай АЦП келесі түрлері бар:1. Тізбектей жақындау,2.еселей интегралдау,3.тура санау,4.параллельді АЦП.
АЦП последовательного приближения
2)
АЦП последовательного приближения-ның жұмыс істеу принципі.
Тірек кернеуінің төменгі деңгейі- VRL -0В-ке қосылған, жоғарғы деңгейі VHL -5Впотенциалға қосылған.АЦП-да 8разрядты екілік код қалыптасады.Бұл АЦП-ның рұқсат ету қабілеттілігі (5,0 – 0,0)/256 = 19,53 мВ
Регистрдың бірінші тактісінде K1=10000000b коды орнатылады.Бұл код ЦАП-ның кірісіне келіп түседі. Тірек кернеу UREF=URH–URL=5,0 В-қа тең. ЦАП-шығысында UDAC=UREF×K1/28=2,5 В кернеуі орнатылады.Аналогты компаратор UINPөлшенетін кернеу мен UDAC. Шығыстағы кернеуді салыстырады. UINP>UDAC болса компаратор шығысында логикалық 1 болады, UINP<UDAC болса шығыста 0 болады.Егер компаратор шығысында 1 болса, регистр K2 = 11000000b кодын шығарады, егер 0 болса, онда K2 = 01000000b кодын шығарады. Деңгей саны такт номерінің өсуімен өсе береді.
Регистрларды 4 группаға бөліп қарауымызға болады:
-басқару рег- АЦП-ның жұмыс режимін таңдауда колд
-күй рег- түрлену күйінде ма, канал канал түзеді деген сияқты күйлерге жауап беретін флагтардан құралды.
-нәтиже рег-ATD 8разрядты 8нәтиже регистрынан тұрады. Кезекті түрлендірулер біткеннен кейін алынған код ADR0H…ADR7H нәтиже регистрына жүктеледі.
-тексттік рег- 2 байтты ATDTEST регистры жасап шығару фабрикаларында МК-ды тестілеу кезіндегі арнайы операцияларда қолданылады.
57. мәліметтерді Т портының шығысына шығару, кейін портқа 62 жазатын бағдарламалық текст жазыңыз.
PORT T- 8разрядты ортақ тағайындау кіріс-шығыс порты. Әрбір порт линиясының жіберу бағыты сәйкесінше DDRТ регистры арқылы анықталады. PORT T-ның альтернативті функциясы –таймер модуліне қызмет етеді.
#include <hidef.h>
#include"derivative.h"
void main{void) {
unsigned char DDRТ_INIT = 0xFF;
DDRТ = DDRT_INIT; //установить порт PORT Т на вывод
PORTТ = 0x62;
}
58. MC9S12C128 микроконтроллеріндегі TIM таймер модулі жұмысының бағдарламалық фрагментін көрсетіңіз
#include <912b32.h>
void main(void) {
unsignedcharTSCR_MASK = 0x80; /*разрешениеработымодулятаймера*/
TSCR = TSCR_MASK;
}
59. MC9512C128 микроконтроллеріндегі 8-разрядты АСТ-нің динамикалық диапазоны неге тең?
АСТ-ның разрядтылығы түрлендіретін немесе шығаратын дискретті мәннің санын сипаттайды. Екілік АСТ-да битпен, үштік АСТ-да тритте өлшенеді. Екілік 8-разрядты АСТ-да 210=256 болғандықтан 256 дискретті мәнін бере алады. Үштік 8-разрядты АСТ 38=6561болғандықтан 6561 дискретті мәнін береді.
60. MC9512C128 микроконтроллеріндегі 10-разрядты АСТ-нің динамикалық диапазоны неге тең?
АСТ-ның разрядтылығы түрлендіретін немесе шығаратын дискретті мәннің санын сипаттайды. Екілік АСТ-да битпен, үштік АСТ-да тритте өлшенеді.
Екілік 10-разрядты АСТ-да 210=1024 мән болғандықтан 1024 дискретті мән бере алады.Үштік 10-разрядты АСТ 310=59049 болғандықтан 59049 дискретті мәнін береді.
61. HC12 микроконтроллер тобының құрамындағы АСТ түрлендіру модулінің разряды 8-ге тең. Бұл АСТ-ның мВ-та рұқсат ету мүмкіндігі қаншаға тең, егер URH =5В, URL = 0В?
Кернеу ммәнінің аналогты түрден цифрлық кодқа түрленуі дискретизация немесе деңгей бойынша кванттау деп аталады. Цифрлық кодты алу үшін кіріс кернеуге тура пропорционал болатын ондық эквивалентті АЦП аналогты сигналды көптеген эталондық аналогты деңгейлермен салыстырады. Бұл деңгейлердің саны 2n . Бірақ салыстыру үшін әр деңгейдің өлшемін білу керек. Оны АЦП-ның рұқсат ету мүмкіндігі арқылы есептеуге болады. VHL тірек кернеуінің жоғарғы деңгейінің кірісіне 5.0 В, ал VRL тірек кернеуінің төменгі деңгейінің кірісіне -кернеу көзі 0В қосылсын.Егер біз кернеулердің айырмасын 256 деңгейге бөлсек, онда кез-келген көршілес деңгейдің кернеу айырмасы
(5,0 – 0,0)/256 = 19,53 мВ
Бірінші деңгейдің кернеу өлшемі-0В, оңдық деңгейдікі-175,78 мВ, 256-шы деңгейдікі-4,980 В. Жалпы түрде АЦП-ның рұқсат ету мүмкіндігі : (URH – URL)/2n.
АЦП-ның рұқсат ету мүмкіндігін қолданып, өлшенетін кернеуді келесі формуламен анықтауға болады: UINP = URL + x(URH – URL)/2n,
Мұндағы х-түрлендіру қорытындысының екілік кодының ондық эквиваленті.
АЦП-ның тағы бір сиппаттамасы DR өлшемінің динамикалық диапазоны.
Оның өлшемі дицебеллмен өлшенеді (dB): DR(dB) = 20 log 2n = 20 n (0,301) = 6,02 n.
Мысалы, 8-разрядты АЦП-ның динамикалық диапозоны:
DR (dB) = 6,02 n = 6,02×8 = 48,16 dB