книги / Микропроцессорные вычислительные устройства в радиотехнике
..pdfРио.2,2. Схема канала ВДП
которые до обмена загружаются соответственно начальным адресом данных s ОЗУ и дополнительным кодом длины передаваемого массива* При каждом обращении к ОЗУ содержимое обоих счетчиков изменяет-» ся на единицу. Цриэнак переполнения (ПП) счетчика слов служит сигналом об окончании передачи и снятии сигнала "Захват” *
2 .3 . |
Микропроцессорные аналого-цифровые |
и цифро-аналоговые преобразователи информации [ ô l |
|
Радиотехнические сигналы по овоей физической природе явля ются аналоговыми. Поэтому в иродеосе обработки таких сигналов с помощью цифровых микропроцессорных устройств важную роль играют операции преобразования таких сигналов в цифровую форму, и нао борот. Для реализации этих операций служат аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи (АЦП и ЦАП).
В радиотехнических системах широко попользуются |
следующие |
|
тхпн преобразователей: преобразователя код-напряжение |
(ПКН), на |
|
пряжение-код (ПНК), время-код (ПЕК) и код-время (ПКВ), |
|
|
Принципы преобразования я построения АЦП я ЦАП достаточно |
||
п р о ко освещены в литературе [ 5 ] . |
|
|
2 .3 .1 . |
Микросхемы серии К572, выполняемые по КМОП техноло |
|
гии, обладают средним быстродействием, нивкой потребляемой мощ ностью. Серия состоит из универсального ГО-разрядкого ЦАП типа К572ПА1, 12-разрядного ДАЛ типа К572ПА2 с двумя входныш регист рами, многофункционального 12-разрядного АЦП К572ПВ1 о микропроцессорной организацией управления и ввода-вывода данных, АЦП о двухтактным интегрированием типа К972ПВ2 для измерительных при боров с 3 ,5-декадными светодиодными индикаторами.
Структурная схема К572ПА2 Изображена на рис»2.3. В состав
схемы входят прецизионная резистивная матрица |
типа R .-2R , |
||||
токовые ключи на МОП транзисторах, |
входные усилители - инверто |
||||
ры, регистры. |
|
|
|
|
|
Назначение выводов микросхеш |
следущ зз; |
|
|||
2,48 |
- |
|
аналоговые входы; |
|
|
8-19 |
- |
|
цифровые входы: |
|
|
6.21 |
|
- |
вход "Запись" s RG1 |
и• |
|
4.22 |
|
- |
аналоговая ~ цифровая земля; |
|
|
20,24 - напряжения источника питания +5 и +15 В;
SO - |
|
выход PM 5 |
|
|
|
|
|
|
47 - вывод резистора ОС5 |
|
|
|
|
|
|
||
38 - |
|
опорное напряжение» |
|
|
|
|
|
|
Микросхемы К572ЛВХ совместно с внешними компараторами напря |
||||||||
жения шш операционными усилителями (07), |
ГШ выполняют функции |
|||||||
АД11 последовательных приближений. |
|
|
|
|
|
|||
Функциональная схема АЦП К572ПВ1 представлена на рис, 2*4» |
||||||||
назначение |
выводов приведено в |
табл, 2 , 1 , |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 , 1 |
|
Номер |
| |
Назначение вывода |
{ |
Номер |
; Назначение |
вывода |
||
вывода |
j |
_______ |
) |
вывода |
j |
|
|
|
I |
Последовательный вход |
|
28 |
Вход |
"Цикл" |
|
|
|
2 |
Вход управления СР |
|
29 |
Вход опробированияЦАП |
||||
г» |
|
|
|
30 |
Цифровая земля |
|
||
О |
Цифровой вход-выход |
|
|
|||||
4-15 |
|
31 |
Вывод |
R-2R |
структу |
|||
16 |
Вход управления МР |
|
|
ры |
|
|
|
|
|
32 |
Бивод резисторов |
|
|||||
17 |
Вход управления |
|
& |
|||||
|
режимом |
|
40 |
Вывод резистора |
||||
22 |
Выход "Цикл" |
|
41 |
Вывод резистора |
R/2 |
|||
23 |
Вход сравнения |
|
42 |
Опорное напряжение |
||||
24 |
|
- |
|
43,44 |
Аналоговые входы |
I и 2 |
||
25 |
Вход от ГТИ |
|
46,47 |
Аналоговые выходы I и 2 |
||||
26 |
Выход "Конец преобра |
|
48 |
Аналоговая земля |
|
|||
27 |
|
зования" |
|
|
|
|
|
|
Вход "Запуск" |
|
|
|
|
|
|
||
2 ,3 ,2 . |
Микросхемы серди |
К594 типа К594ПАХ предотавляют собой |
|
ЦАП с суммированием токов и комбинированной матрицей |
R -2R ре |
||
зисторов разрядностью 12 бит. Эта |
схема работает со |
стандартш ш |
|
уровнями сигналов от ТТЛ и КМОП, функциональная схема К594ПАХ представлена на р:;ос2-5 и вклго-
чает в себя операционный усилительг тоновые переключатели |
со схе |
|
мами управления, |
генераторы разряеннх ;оковг нрецизиоккую |
матри • |
пу. |
|
|
2 .3 ,3 . |
Микросхема ЙП07Ш31 представляет собой 6~разрядный |
|
АЦП. изготовленный по биполярной технологии. Функционально схема
БИС АЦП объединяет делитель опорного папряжения, 64 стробируемых коммутаторов напряжения (KH) , синхронизирующие буферные каскады, логические схемы дешифрации и управления, выходной буферный ре гистр, Одна БИС К1107ПВХ способна заменить 64КН типа 5К97СА2, 25ИС серии 133, 555, прециаиовннй делитель напряжения*
Частота преобразования А ф не превышает 3 0 1СПд*
2 * 3 ,4 , Микросхемы серии К1Ю8 изготавливеютоя по биполярной технологии и обладают повышенным быстродействием.
Микросхема типа КП08ПАХ представляет ообой 12-раэряцныЙ ДАЛ и включает в себя 13 токовых ключей, охему стабилизации тока ключей» резисторную матрицу взвешенного типа. Стабилизация токов производятся от внешнего опорного источника специальной схемой на основе встроенного СОТ,
Микросхема КР1Ю8ПП1 является преобразователем напряжениечастота (ПНЧ) и предназначив для преобразования входного напря жения в последовательность ишульсов с частотой следования, про порциональной его значению. Частота выходных ишульсов может из меняться от додай гарда до 500 кБд, Погрешность линейного преоб разования в диапазоне 5 IH ,,.IÛ к!Ц не превышает 0,01 %*
2,3*5, Микросхема типа К1ИЗПВ1 является Ю-разрядным АЦП и
предназначена для применения в электронной аппаратуре широкого назначения,
функциональная схема КХ113Ш представлена на рио,2,6, Btхццные каскады с тремя состояниями позволяют считывать результа ты преобразования непосредственно не шину данных микропроцессор ной системы.
Микросхема зш олняется по биполярной технологии н оовмэотима оо схемами ТТЛ,
2 ,3 ,6 , Сопряжение А ф и ЦАП о мипропроцеооорамн. Поскольку МП имеют шины данных, реализованных на элементах
с тремя состояниями, преобразователи должны твяже обладать указан ными логическими элементами.
Необходимым условием совместной работы преобразователей и МП является их совместимость по виду цифрового кода и формату денных*
Для обмена данными между МП п преобразователями могут быть использованы принципы программно-управляембго обмена и обмена о использованием прерываний.
Рис.2 .5 . функциональная схема ЦАП K594HAI
Р ис.2.6, функциональная схег.а КШЗПВ1
Один из вариантов подключения БИС К572ПВ1 к МП серия К580 показан па рис«2*7. Схема содержит дешифратор адреса (ДША), де шифратор команд (ДШК) » шинный формирователь <ШФ), тактовый гене ратор (ТГ), схем? управления (СУ), регистр режима (РГ).
По приходе оигнала ’’Конец преобразования” МП считывает 8- разрядное слово младших разрядов преобразователя, ватем считы вается 4-разрядное слово старших разрядов*
2*4. Интерфейсные компоненты микропроцессорных систем
Как уже отмечалооь, функции интерфейсе распределяются между средствами микропроцессора, специальными интерфейсными блокам ж контроллерами внешних устройств.
С целью облегчения системной организации щвропродеооорных снотэгл в соотав микропроцессорных комплектов включаются так на зываемые интерфейсные ВИС* К их числу относятся различного рсща буферные регистры, шинные формирователи, схеш приоритетного прерывания, программируемые периферийные адаптеры, контроллеры прямого доступа в память, приеио-передатчики и т.п .
В табД'2*2 приведены краткие характеристики некоторых ин терфейсных БИС*
Обозначение ,* |
Наименование БИС |
|
|
• |
|
|
! |
|
|
? |
|
|
ï |
|
|
т |
|
- .....? .......-1 |
2 |
|
KP58QBB5I |
Программируемый |
|
(К580ИК51) |
последовательный |
|
|
интерфейо |
|
КР580ВВ56 |
Программируемый па |
|
(К580ИК55) |
раллельный интер |
|
|
фейс |
|
КР580ВТ57 |
Программируемый |
|
|
контроллер 1ЩП |
|
КР580ВН59 |
Црограшшруешй |
|
|
контроллер преры |
|
|
ваний |
|
НР588ВГ1 |
Системный контрол |
|
|
лер |
|
|
|
|
|
|
Таблица 2,2 |
|
(разряд |
|
Такто- j Пита-1 |
Тш |
|||
) |
ность, |
вая |
;ние, |
{ |
корпуоа |
|
бит |
чаото- |
В |
| |
|
||
! |
|
;та,м щ | |
( |
|
||
|
|
|
|
|
6 |
|
1 |
3 |
1 |
4 |
1 5 |
1 |
|
|
8 |
|
2 |
5 |
2123.40-2 |
|
|
8 |
|
2 |
5 |
|
» |
|
|
|
|
|||
|
8,16 |
|
2 |
5 |
|
в |
|
|
|
|
|||
|
8 |
|
2 |
б |
2121.28-5 |
|
|
|
|
I |
5 |
2124,42-1 |
|
Р и с.2.7. Схеме подключения КЭТ2Ш к МП К58СШВ0
Продолжение табл.2.2
f |
! |
2 |
! 3 |
! 4 |
! 5 |
! |
6 |
|
КР5В8ИР1 |
Многорежимный бу- - |
|
8 |
|
5 |
|
2I2I.28-4 |
|
|
фернып регистр |
|
|
|
|
|
|
|
KP5B8BAI |
Магистральный прие- |
|
8 |
- |
5 |
2121.28-4 |
||
|
мо-передатчик |
|
|
|
|
|
|
|
KPI802BB2 |
Интерфейсный адап |
|
- |
10 |
5 |
2206.42-1 |
||
|
тер |
|
|
|
|
|
|
|
.К589ИР12 |
Многорежйшнй бу |
|
8 |
10 |
5 |
|
239.24-2 |
|
|
ферный регистр |
|
|
|
|
|
|
|
К589ИК14 |
Блок приоритетного |
|
- |
10 |
6 |
|
239.24-2 |
|
|
прерывания |
|
|
|
|
|
|
|
К589АП16 |
Шинный формирователь |
4 |
- |
5 |
|
238.16-2 |
||
К589АП26 |
Шинный формирователь |
4 |
м |
5 |
|
238.16-2 |
||
|
с |
инверсией |
|
|
|
|
|
|
Интерфейсные кошоненты псдрааделяются на непрограивруеше в проградаируеше. В последнем случае интерфейсные компоненты могут под щ рагращ аруеш и управлением МПперестраиваться о вы
полнения одной фувкции на другую» что обеспечивает более гибкую структуру системы» .
Как правило» все нвтерфейсше коадоненты имеют выходную ши ну с З состояниями.
Рассмотрим структуру некоторых интерфейсных БИС.
2.4.1» МноГорежимный буферный регистр К589ИРХ2.
Схеме МБР К589ИР12 представлена не рис.2.8. Регистр имеет 8-рвзрядную входную пину данных (Д^-Дд), выходную вину данных
( QI - Q Q |
), управляющие сигналы BKj» BKg, BP. |
Il» |
BP ■ I (режжм внвсща) внутренний сигнал бы д s i n |
иггоцные вентильные схемы открыты.
Вели при атом BKj а I» BKg я I (выборка кристалла), то осу ществляется также и прием информации с входных мин Дт-Дя
( ПР ж I ) .
При ВР.* О (режим .ввода) прием в МЕР осуществляется при по даче стробирующего сигнала Ç» а выдача информации на мшны осуществляется при этом при BKj * 0 и BKj, * I*
£ис.2.8.Схема MS’ К589ИР12 |
Рхс*2.9.Схема Q№К589АШ6 |