- •Министерство образования российской федерации
- •Неинвертирующий усилитель
- •Последовательные цап.
- •Цап с широтно-импульсной модуляцией.
- •Параллельные цап.
- •Цап с суммированием весовых токов.
- •Параметры цап.
- •Статические параметры.
- •Шумы цап
- •Принципы преобразование аналогового сигнала в цифровую форму Аналогово-цифровые преобразователи (ацп)
- •Классификация ацп.
- •Параллельные ацп
- •Последовательные ацп ацп последовательного счета (развертывающие ацп).
- •Ацп последовательного приближения
- •Интегрирующие ацп ацп многотактного интегрирования.
- •Параметры ацп
- •Статические параметры
- •Динамические параметры
- •Шумы ацп
- •Применение микропроцессорной техники в информационно-измерительных и управляющих системах
- •Микроконтроллеры серии mcs-51 с расширенными функциями. Однокристальный микроконвертор aDuC812.
- •Структурная схема микроконвертора.
- •Арифметико-логическое устройство
- •Память программ.
- •Оперативная память.
- •Таймеры счетчики.
- •Регистр управления/статуса уапп
- •Скорость приема/передачи
- •Ацп и цап.
- •Расширенные команды работы с ацп – цап.
- •Работа с ацп.
- •Регистр adccon1:
- •Работа с цап.
- •Преобразование начинается только тогда когда данные записываются в младшие 8 разрядов daCxL.
- •Система команд.
- •Арифметические операторы.
- •Команды пересылки данных.
- •Команды условного и безусловного перехода.
- •Логические операции.
- •Операции с битами данных.
- •Сопряжение измерительных устройств с эвм. Приборные интерфейсы rs-232, centronix Последовательный интерфейс rs-232
- •Основные виды исследований и их особенности в электроизоляционной, кабельной и конденсаторной технике Датчики для применения в промышленных условиях
- •Температурные датчики
- •Резисторный температурный датчик фирмы «bosch»:
- •Датчики давления
- •Датчик давления фирмы «sensortechnic»
- •Датчики давления фирмы «bosch»
- •Промышленный переключатель, управляемый уровнем давления фирмы «herga»:
- •Датчики скорости воздуха или газа
- •Переключатель расхода фирмы « namco»
- •Миниатюрный датчик расхода фирмы «eta»
- •Расходомер воздуха фирмы «bosch»
- •Переключатели уровня
- •Уровневый переключатель фирмы assemtech с вертикальным поплавком
- •Уровневый переключатель фирмы assemtech из нержавеющей стали с вертикальным поплавком
- •Оптические угловые датчики
- •Датчики местоположения, линейных и угловых перемещений (движения)
- •Датчики Холла.
- •Датчик угловой скорости Холла фирмы bosh:
- •Магнитно-индуктивные датчики
- •Индуктивные dc-tlw датчики
- •Ультразвуковые датчики
- •Датчики перемещения на основе lvdt (Линейно-регулируемые дифференциальные трансформаторы)
- •Датчик вибрации фирмы «bosch»
- •Пример датчика местоположения:
- •Акселерометры Пьезоэлектрические акселерометры
- •Пьезоэлектрический акселерометр фирмы «Tegea huntleigh»
- •Пьезорезистивные акселерометры
- •Акселерометр фирмы «bosch»
- •Тензодатчик
- •Особенности автоматизированных средств контроля и управления параметрами технологий в кабельной технике
Работа с цап.
Работа с ЦАП осуществляется через 5 регистров: DACCON – регистр управления, DAC0L, DAC0H – регистры данных для ЦАП0, DAC1L,DAC1H – регистры данных для ЦАП1.
Регистр управления DACCON:
Расположение бит |
Мнемокод |
Описание |
DACCON.7 |
MODE |
Устанавливает режим работы. Если бит установлен то ЦАП работает в 8 разрядном режиме, работа происходит только с DAC0L или DAC1L. Если бит сброшен то ЦАП работает в 12 разрядном режиме. |
DACCON.6 |
RNG1 |
Выбор диапазона работы ЦАП1. Если бит установлен то диапазон от 0 до Vdd, если сброшен диапазон от 0 до Vref. |
DACCON.5 |
RNG0 |
Выбор диапазона работы ЦАП0. Если бит установлен то диапазон от 0 до Vdd, если сброшен диапазон от 0 до Vref. |
DACCON.4 |
CLR1 |
Бит очистки ЦАП1. Если бит установлен то выходное напряжение соответствует коду, если сброшен то напряжение на выходе равно 0. |
DACCON.3 |
CLR0 |
Бит очистки ЦАП0. Если бит установлен то выходное напряжение соответствует коду, если сброшен то напряжение на выходе равно 0. |
DACCON.2 |
SYNC |
Бит синхронизации ЦАП0 и ЦАП1. Если бит установлено то выходы ЦАП изменяются одновременно как только данные попадают в регистры DACxL. Можно добиться одновременной установки выходов путем записи данных в ЦАП при SYNC=0 и переводом SYNC в 1. Тогда выходы изменяться одновременно. |
DACCON.1 |
PD1 |
Бит включения ЦАП1. Если бит установлен то ЦАП включен. |
DACCON.0 |
PD0 |
Бит включения ЦАП0. Если бит установлен то ЦАП включен. |
Преобразование начинается только тогда когда данные записываются в младшие 8 разрядов daCxL.
Система мониторинга работоспособности микроконвертора.
Для контроля правильной и безотказной работы микроконвертора используется 2 аппаратных монитора: монитор источника питания и сторожевой таймер.
Монитор источника питания.
Монитор источника питания можно запрограммировать на прерывание в случае падения ниже одного из 5 пороговых значений от 2,6 до 4,6 В цифрового или аналогового питания. Бит прерывания не будет восстановлен в течении не менее 256 мс и до тех пор пока напряжение не будет восстановлено выше порогового уровня. Это гарантирует возможность сохранения всех регистров микроконтроллера.
Сторожевой таймер.
Назначение сторожевого таймера генерировать сигнал аппаратного сброса, если АЛУ ADuC812 выполняет ошибочные действия.
Для активации сторожевого таймера необходимо предусмотреть в программе изменения регистра сторожевого таймера через определенные интервалы времени. Сторожевой таймер отслеживает изменение данного регистра и если регистр не изменяться в течении установленного времени генерирует аппаратный сброс микроконтроллера.
Система прерываний ADuC812.
В микроконверторе поддерживается 9 прерываний с двумя уровнями приоритета.
Таблица. Источники прерывания и вектора обработчиков прерывания.
Прерывание |
Наименование источника прерывания |
Адрес вектора |
Приоритет прерывания |
PSMI |
Монитор источника питания |
43h |
1 |
IE0 |
Внешнее прерывание INT0/ |
03h |
2 |
ADCI |
Завершение преобразования АЦП |
33h |
3 |
TF0 |
Переполнение таймера/счетчика 0 |
0Bh |
4 |
IE1 |
Внешнее прерывание INT1/ |
13h |
5 |
TF1 |
Переполнение таймера/счетчика 1 |
1Bh |
6 |
I2CI/ISPI |
Прерывание последовательного интерфейса |
3Bh |
7 |
RI/TI |
Прерывание УАПП |
23h |
8 |
TF2/EXF2 |
Прерывание от таймера/счетчика 2 |
2Bh |
9 |
Рис. Система прерываний ADuC812.
При возникновении прерывания от одного из источников (если прерывание от данного источника разрешено соответствующими битами в регистре IE или IE2) прерываний происходит останов выполняющейся программы и переход на обработчик прерывания установленный по соответствующему вектору. Начинает выполняться код обработчика прерывания. Возвращение к выполнению основной программы происходит после выполнения команды RETI. Ход выполнения основной программы продолжается с того места, где было прервано. По команде RETI очищается также соответствующий флаг прерывания.
Регистры разрешения прерываний.
IE:
Расположение бит |
Мнемокод |
Описание |
IE.7 |
EA |
Разрешение обработки всех прерываний. |
IE.6 |
EADC |
Разрешение обработки прерывания АЦП. |
IE.5 |
ET2 |
Разрешение обработки прерывания по переполнению таймера/счетчика 2 |
IE.4 |
ES |
Разрешение обработки прерывания АУПП |
IE.3 |
ET1 |
Разрешение обработки прерывания по переполнению таймера/счетчика 1 |
IE.2 |
EX1 |
Разрешение обработки внешнего прерывания 1 |
IE.1 |
ET0 |
Разрешение обработки прерывания по переполнению таймера/счетчика 0 |
IE.0 |
EX0 |
Разрешение обработки внешнего прерывания 0 |
IE2:
Расположение бит |
Мнемокод |
Описание |
IE2.7 - IE2.2 |
NU |
Не используются |
IE2.1 |
EPSM |
Разрешение обработки прерывания монитора источника питания |
IE2.0 |
ESI |
Разрешение обработки прерывания от интерфейсов SPI/ |
В случае одновременного возникновения прерываний из нескольких источников первым обрабатывается прерывание имеющее наиболее высокий приоритет (наивысший приоритет 1 – у монитора источника питания). Для некоторых прерываний можно искусственно поднять приоритет над остальными прерываниями, за это отвечает регистр IP.
Расположение бит |
Мнемокод |
Описание |
IP.7 |
PSI |
Устанавливает приоритет прерывания от интерфейса SPI/I2C |
IP.6 |
PADC |
Устанавливает приоритет прерывания от АЦП |
IP.5 |
PT2 |
Устанавливает приоритет прерывания от таймера/счетчика 2 |
IP.4 |
PS |
Устанавливает приоритет прерывания от УАПП |
IP.3 |
PT1 |
Устанавливает приоритет прерывания от таймера/счетчика 1 |
IP.2 |
PX1 |
Устанавливает приоритет внешнего прерывания 1 |
IP.1 |
PT0 |
Устанавливает приоритет прерывания от таймера/счетчика 0 |
IP.0 |
PX0 |
Устанавливает приоритет внешнего прерывания 0 |
Спектр микроконтроллеров на базе ядра МК51 выпускаемых фирмой Analog Devices представлен в таблице:
Тип |
АЦП канал /разр |
ЦАП Кол-во/разр |
Flash программ |
EEPROM данных |
ОЗУ |
Дополнительно |
ADuC812 |
8/12 |
2/12 |
8 Кбайт |
640 байт |
256 байт |
5 мс АЦП преобразование |
ADuC814 |
6/12 |
2/12 |
8 Кбайт |
640 байт |
256байт |
Низкое энергопотребление |
ADuC816 |
2/16 |
1/12 |
8 Кбайт |
640 байт |
256байт |
Programmable Gain Input |
ADuC824 |
1/24 + 1/16 |
1/12 |
8 Кбайт |
640 байт |
256байт |
Pin-Compatible Upgrade to ADuC816 |
ADuC831 |
8/12 |
2/12 + 2 PWM |
62 Кбайт |
4Kбайт |
256+2K-байт |
Увеличение памяти для ADuC812 |
ADuC832 |
8/12 |
2/12+ 2 PWM |
62 Кбайт |
4Kбайт |
256+2K-байт |
Увеличение памяти для ADuC812 plus PLL |
ADuC834 |
1/24 + 1/16 |
1/12+ Dual PWM |
62 Kбайт |
4Kбайт |
256+2K-байт |
Увеличение памяти для ADuC824 |
ADuC836 |
2/16 |
1/12+ 2 PWM |
62 Kбайт |
4Kбайт |
256+2K-байт |
Увеличение памяти для ADuC816 |
ADuC841 |
8/12 |
2/12+ 2 PWM |
62 Kбайт |
4Kбайт |
256+2K-байт |
Увеличение памяти для ADuC812 ускоренное 8052 ядро |
ADuC842 |
8/12 |
2/12+ 2 PWM |
62 Kбайт |
4Kбайт |
256+2K-байт |
Увеличение памяти для ADuC812 plus PLL ускоренное 8052 ядро |
ADuC844 |
1/24 + 1/16 |
1/12+ 2 PWM |
62 Kбайт |
4Kбайт |
256+2K-байт |
Увеличение памяти для ADuC824 ускоренное 8052 ядро |
ADuC845 |
10/24 + 1/24 |
1/12+ 2/16+ PWM/16 |
62 Kбайт |
4Kбайт |
256+2K-байт |
Увеличение памяти для ADuC824 ускоренное 8052 ядро |
ADuC846 |
2/16 |
1/12 + 2 PWM |
62 Kбайт |
4Kбайт |
256+2K-байт |
Увеличение памяти для ADuC816 ускоренное 8052 ядро |
ADuC847 |
10/24 |
2/16 + 2 PWM/16 |
62 Kбайт |
4Kбайт |
256+2K-байт |
Увеличение памяти для ADuC816 ускоренное 8052 ядро |