3385

Рис. 4.1. Протокол связи АЦП типа ТLС 549

Рис. 4.2 Протокол связи АЦП типа МАХ 1243

Рис. 4.3. Протокол связи АЦП МАХ 1241

Рис. 4.4. Микросхемы АЦП LTS CN8 и ADS 1286 PK

Рис. 4.5. Универсальная схема включения АЦП

Рис. 4.6. Протокол связи АЦП 1286

Рис. 4.7 Микросхема АЦП LTС 1292

Рис . 4.8. Протокол связи LTС 1292

Рис. 4.12. Включение интегрирующего фильтра первого порядка на вход АЦП

Рис. 4.13. Печатная плата устройства «ввода – вывода» ВСИ

Рис. 4.14. Монтаж платы «ввода – вывода»

Рис. 4.15. Внешний вид платы «ввода – вывода» ВСИ

4.3. Учебный измерительный комплекс на основе РС

Рассматриваемый ВИК обеспечивает реальные измерительные операции с внешними устройствами с помощью LPT порта и последовательно – параллельного АЦП в звуковом диапазоне сигналов в режиме реального времени. Он позволяет проводить спектральный цифровой анализ на основе ДПФ в режиме СПЕКТРОАНАЛИЗАТОРА, отображать форму входного сигнала в режиме ОСЦИЛЛОГРАФА и измерять постоянное и переменное напряжения в режиме цифрового ВОЛЬТМЕТРА. При этом интерфейсы эмуляторов этих приборов максимально упрощены и основной упор сделан на реализацию режима обмена информацией между внешними средствами и ЭВМ.

Целью проделанной работы является создание приставки аналогоцифрового преобразователя к ЭВМ типа IBM PC. Данное устройство позволяет получать временные диаграммы аналоговых сигналов, действующих на входе приставки, на мониторе ЭВМ. Работа включает разработку аппаратной и программной частей данного устройства.

Существует множество импортных аналогов таких устройств, причѐм выполненных в интегральном исполнении, обладающих меньшими погрешностями преобразования, но, к сожалению, не всегда доступных. В то же время, если какое-либо устройство не вписывается в перечень стандартных периферийных устройств к ЭВМ то достать импортный аналог потребует значительных сил и средств.

Данная работа служит примером сопряжения ЭВМ с микросхемой АЦП посредством отечественной элементной базы. Результаты работы можно использовать как основу в проектировании других более сложных устройств.

Аппаратная часть приставки не предназначена для серьѐзных измерений, а содержит в себе тот минимум, который необходим для еѐ нормального функционирования. Подключение к ЭВМ осуществляется через принтерный порт, работающий в режиме Centronics. Основным недостатком данного режима является сравнительно низкая скорость обмена данными (30 КБайт/сек. при вводе в ЭВМ) однако, с учѐтом того, что применѐнный в устройстве АЦП имеет такую же скорость обработки данных, данное обстоятельство несущественно.

Программная часть состоит из драйвера, который декодирует информацию из порта, и графической оболочки, управляющей драйвером и представляющей результаты преобразования в удобной для восприятия форме.

DD8.2-DD8.6. Также нужно упомянуть о том, что прерывания от параллельного порта инициализируются высоким логическим уровнем, хотя в литературе торжествует обратное мнение.

По окончании действия импульса с одновибратора, устройство выборкихранения переключается в режим хранения. Обратно в режим выборки его переключает сигнал готовности данных (вывод 17 DD5) АЦП.

Данное устройство производит дискретизацию входного сигнала с максимальной для АЦП К1113ПВ1 частотой: примерно 27кГц. Вод данных в порт осуществляется с частотой в два раза выше, что обусловлено особенностями полубайтного режима.

4.3.2. Описание работы драйвера

Данная программа (приложение В) обрабатывает прерывания, приходящие от устройства, подключенного к параллельному порту LPT2 (прерывание

IRQ5).

Программа считывает данные из порта, работающего в полубайтном режиме, так как стандартный интерфейс Centronics содержит всего пять линий ввода информации. Одна из этих линий (ACK#: 10-й контакт разъема на системном блоке, 6-й бит регистра 279h состояния порта) использована для инициализации аппаратных прерываний и синхронизации процесса ввода данных в порт (рисунок 1). На рис. 4.18 показан состав регистра состояния порта и приведено соответствие битов данного регистра выводам порта.

Обработка заключается в формировании одного байта данных из двух принятых. Для этого следует сомкнуть биты данных на бите ACK#, соединить байты в один, проинвертировать результат с учетом того, что данные в порт поступают в инверсном виде, а также, что информация в бите BUSY инвертируется. Полученный байт помещается в массив.

Программа написана на языке Ассемблера, что даѐт возможность дополнительного увеличения скорости ввода данных в порт, и оформлена в качестве резидентной. По поступлению высокого уровня сигнала на 10-й контакт разъѐма инициализируется аппаратное прерывание IRQ5, которое передаѐт управление данному обработчику прерываний. Обработчик прерываний считывает информацию из регистра состояния порта, формирует старший полубайт и переходит в режим ожидания смены уровня на 10-ом контакте (обнуления бита ACK#). Затем обработчик считывает информацию из порта, формирует младший полубайт и производит соединение его со старшим полубайтом. Полученный байт данных заносится в массив, после чего обработка прерывания заканчивается. Цикл повторяется при приходе очередного высокого уровня на десятый контакт разъѐма порта.