Висновок

Персональній комп’ютер став обов'язковим атрибутом в будь-якій сфері людської діяльності. Розвиток електронної промисловості здійснюється такими швидкими темпами, що буквально через 1-2 роки, сьогоднішнє «чудо техніки» стане морально застарілим. Проте принципи комп'ютера залішаються незмінними.

Важливе значення при використанні комп’ютера відіграють зовнішні пристрої, більшість з яких становлять пристрої вводу/виводу графічної інформації. До зазначених пристроїв належать клавіатура, маніпулятор миша (і подібні пристрої: джойстик, трекболл і т. д.), цифрова камера, сканер, дигитайзер, принтери, плотери тощо, сфера застосування яких безмежна. Саме тому в даному рефераті було розглянуто їх класифікацію та принцип роботи.

Джерела використаної літератури

1. Э.Таненбаум. Архитектура компьтера. 4-е изд. 2003 р., ст.121

2. http://www.csa.ru

3. http://revolution.allbest.ru

Завдання та методичні вказівки до контрольних робіт

Тема: Розробка структурної схеми аналого - цифрового інтерфейсу (аці).

Для проведення розробки структурної схеми АЦІ задаються такі параметри:

а) динамічний діапазон зміни вхідних сигналів – Dx  в Дб,

б)  аналоговий сигнал - напруга випадкової фор­ми x(t),

в) інформація надходить від двох груп первинних перетворювачів інформації (ППІ),

де параметри ППІ першої групи:

-     кількість ППІ – m,

-     смуга частот спектра – від нуля до f, в кГц,

де параметри ППІ другої групи:

-     кількість ППІ - m,

-     смуга частот спектра – від нуля до f, в кГц.

Розробка структурної схеми АЦІ розпочинається з вибору варіанта завдання із таблиці 1 параметрів згідно з варіантом індивідуального завдання. Для розгляду прикладу виберемо: Dx=50 Дб,

m=2, f=0-2 кГц, m=4, f=0-4 кГц.

В процесі розробки необхідно обрати конфігурацію струк­турної схеми ПЗАС, виходячи з вищенаведених параметрів АЦІ.

1.1 Проектування структури аналого-цифрового інтерфейсу розпочинається з визначення  параметрів та вибору аналого-цифрового перетворювача, перш за все його  розв'язувальна спро­можності (PC інакше роздільної здатності), тобто кількості двійкових розрядів, що відображають динамічний діапазон зміни сигналу. Розв'язувальна спроможність визначається виходячи з  емп­іричного виразу

,

де Dx - динамічний діапазон вхідного сигналу. Коефіцієнт 6 визначається зміною розрядності перетво­рювача на один двійковий розряд (тобто у два рази). Це відповідає 6 Дб, виходячи з виразу 20lg2 = 6. Тоді для даного прикладу:

Вибираємо n=9 двійкових розрядів.

1.2 Частота дискретизації по кожному з ППІ (вхідному каналу) обирається згідно з теоремою Котельникова із співвідношення

,

де  - вища частота в спектрі сигналу, що перетворюється. З урахуванням введення аналогового фільтра низьких частот значення  збільшується на величину 2fсп - (де fсп - смуга спаду час­тотної характеристики фільтра від 0 дб до значення мінус-Dx).

Рис. АЧХ аналогового фільтра НЧ

Ко­ристуючись практичними даними, які свідчать, що порівняно про­сто реалізуються фільтри із fсп=fв на октаву (тобто у два рази) з затуханням Dср > -70 Дб (при цьому реалізується порядок фільтра R = 7, тобто, при 10 Дб на порядок10*R=70dб), одержимо емпіричний вираз:

.

В літературі [1] наведено емпіричні співвідношення для різноманітних значень R. При R = 10, f = 3*fв ; R = 7, fд = 4*fв; R = 2, f = 8*fв.

Проте ці співвідношення не враховують реального динамічного діапазону сигналу, а тому більш практичним буде вираз:

>

Задавшись значенням порядку аналогового фільтра R=7, що дасть значення Dcп=10*R=70 отримаємо для вхідних каналів першої групи ППІ

При цьому час перетворення АЦП дорівнює

Для вхідних каналів другої групи ППІ

 (аналогічно )

В якості основної частоти дискретизації вибираємо частоту –f2 = =13,6 кГц. Частоту f1 будемо одержувати шляхом децимації (проріджування) відліків, одержаних з частотою 13,6 кГц на два, тоді f = =6,8 кГц.

1.3  Виходячи з параметрів n та fвибираємо АЦП, користуючись табл. 2.  Найбільш придатним для нашого прикладу є перетворювач 111ЗПВІ, що має значення  n=10 та f=1/(tпр) =1/(30*10-3)=33кГц. Враховуючи, що для перетворення сигналу кожного каналу в код, необхідно виділяти додатковий час =10вст , що забезпечує перемикання мультиплексора з каналу на канал  (для мікросхеми мультиплексора 590КН6 вст= 0,3 та =3 мкс при бвст=0,01%) , то один АЦП типу 111ЗПВІ може за час Тпр1=1/=73 мкс  забезпечити перетворення миттєвих значень сигналів двох каналів із другої групи та чотирьох з першої. При цьому Тпр=m(tпр +tк ), тобто

,

Таким чином методом ітераційної підстановки знаходимо кількість каналів в першій групі m=4, та в другій групі m=2. Перетворення миттєвих значень, в яких цифрову форму забезпечує один АЦП типу 111ЗПВ1(чи інший згідно з таблицею 2.).

Результатом розрахунків є побудова структурної схеми рис.28

          Рис. 28 Структурна схема підсистем аналогового входу (АЦІ).

Таблиця1.