Сигма-дельта ацп (схема и принцип работы, основные преимущества и недостатки)
Схема
Принцип работы:
Входное напряжение суммируется с выходным сигналом ЦАП. Интегратор добавляет результат этого суммирования к значению, которое сохраняется с предыдущего шага.
Компаратор выдает «1» если выход интегратора больше нуля и «0» в противном случае.
1-битный ЦАП подает +VREF, если на выходе компаратора «1» и – VREF, если на выходе компаратора «0».
На выходе получается поток битов (набор нулей и единиц), который потом проходит через дециматор и фильтр.
Работа зацикливается.
+ наибольшее разрешение
− медленные
Структурная схема встроенного аналого-цифрового преобразователя, его основные параметры. Настройка АЦП, управляющие регистры. Прерывания по завершению цикла преобразования.
Структурная схема встроенного АЦП.
Результат преобразования сохраняется в регистр ADC (ADCL, ADCH) ADC = (VIN*1024)/VREF (если 10 бит, Vref – источник опорного напряжения)
Управляющие регистры
ADMUX – управляет мультиплексором.
Мультиплексор управляет выбором источника опорного напряжения и выбором текущего канал откуда берем аналоговый сигнал. Также отвечает за режим хранения данных. В этом регистре важно:
6 бит – REFS1:0 (Reference Selection Bits) – определяют источник опорного напряжения, относительно которого будет происходить преобразование. Опорное напряжение должно быть как можно более стабильным, без помех и колебаний по напряжению – от этого во многом зависит точность работы АЦП.
REFS[1:0] |
Источник опорного напряжения |
00 |
Напряжение питания |
01 |
Внутренний ИОН на 1.1В |
10 |
Внутренний ИОН на 2.2В |
11 |
Внутренний ИОН на 4.3В |
MUX4:0 1:0 (Analog Channel and Gain Selection Bits) – данные биты определяют текущий вход (канал), с которого мы будем считывать аналоговый сигнал. Также с помощью этих битов выставляется коэффициент усиления при измерении в дифференциальном режиме.
ADCSRA (ADC Control and Status Register A) – управляющий регистр, отвечающий за работу АЦП.
ADEN (ADC Enable) – записывая единицу в этот бит, разрешаем использование АЦП.
ADSC – отвечает за начало АЦП преобразования.
ADSC (ADC Start Conversion) – записывая единицу в этот бит, мы начинаем очередной цикл преобразования в одиночном режиме работы (или первый цикл при непрерывном).
ADATE (ADC Auto Trigger Enable) – возможность запуска преобразований от внешних источников, таймера и тп.
ADIF (ADC Interrupt Flag) – флаг прерывания по завершению преобразования, когда регистры данных обновились.
ADIE (ADC Interrupt Enable) – разрешение прерывания по завершению цикла преобразования.
ADPS2:0 (ADC Prescaler Select Bits) – позволяет выбрать коэффициент делителя тактовых импульсов для установки частоты преобразований (в непрерывном режиме).
Пара ADCH:ADCL – записывает результат преобразования.
ADCSRB – источник запуска АЦП преобразования.
Прерывания, связанные с АЦП – прерывание по завершению АЦП (хз чё тут ещё может быть?).
Передача данных с использованием асинхронного последовательного интерфейса UART. Общая структура асинхронного приёмопередатчика. Протокол передачи данных RS-232. Настройка и программирование интерфейса UART. Скорость передачи данных.
Основная информация
Параллельные интерфейсы позволяют передавать по несколько бит информации за один раз. Обычно для этого используются шины данных, состоящие из восьми или шестнадцати проводов, поэтому данные передаются большими блоками. Последовательные интерфейсы передают свои данные по одному биту за такт, что в идеале требует всего одного провода.
Для персональных компьютеров общим стандартом для обмена данными с периферией стал USB интерфейс, практически полностью заменив собой RS-232. Связь через последовательный порт с использованием интерфейса RS-232 когда-то была популярным методом передачи данных. На задней панели некоторых компьютеров, особенно старых, среди разъёмов можно заметить D-образный штекер с 9 контактами, также известный как COM-порт (от слова communication).