4 Структурная схема.

Обозначения:

УП - усилитель-преобразователь; его задача - преобразовать сигнал к диапазону измерения АЦП и обеспечить требуемое входное сопротивление;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь; преобразует входной аналоговый сигнал в цифровую форму;

FIFO - последовательная память, организованная по принципу "первый вошёл - первый вышел"; накапливает данные в режимах программного обмена и обмена по прерыванию;

БУ – блок управления; содержит цифровую часть схемы, отвечающую за программное взаимодействие через порты ввода/вывода, обработку ошибок, управление режимами, прерывания и т.д.

СА - селектор адреса; в случае появления адреса устройства на шине адреса СА формирует соответствующие сигналы и передает их в БУ;

ISA - шина ЭВМ, к которой подключено устройство;

ШД - шина данных;

ША - шина адреса;

ШУ - шина управления.

5 Выбор элементной базы

5.1 Аналого-цифровой преобразователь

Назначение аналого-цифрового преобразователя (АЦП) преобразовывать аналоговый сигнал, поступающий с коммутируемых каналов в цифровую форму. Так как по заданию в данном устройстве необходимо реализовать гальваническую развязку, то для уменьшения сложности и стоимости всего устройства применим АЦП с последовательным интерфейсом. Опираясь на вышесказанное, а также на требования технического задания, выберем в качестве АЦП микросхемуAD7895-10 фирмыAnalogDevices.

Основные параметры:

Разрядность: 12бит

Скорость обработки: 192KSPS

Количество входов: 1

Входное напряжение: ±10В

Напряжение питания: +5В

Максимальный потребляемый ток: 4мА

Максимальная потребляемая мощность: 20мВт

Интерфейс: последовательный

Опорное напряжение: +2,5В

Соотношение сигнал/шум: 70дБ

Тип корпуса: DIP,SOIC

Входное сопротивление: 24 кОм

Ниже представлены важные временные параметры микросхемы AD7895-10

Сравнивая микросхемуAD7895-10cеё ближайшими аналогамиAD7892 иAD7893 видно, что эти микросхемы имею большую потребляемую мощность 60мВт и 45 мВт, соответственно, при равном для всех трёх схем соотношении сигнал/шум. Хотя микросхемаAD7892 и имеет более высокую производительность (1,47мкс) по сравнению сAD7895 (3,8мкс) остановим свой выбор наAD7895 так как её производительности вполне хватает для решения поставленной задачи. Кроме этого данная микросхема имеет выводBUSYдля облегчения реализации асинхронного обмена данными.

На сегодняшний день микросхема AD7892 уже снята с производства.

5.2 Коммутатор каналов

Согласно техническому заданию, устройство сбора аналоговой информации должно иметь 8 дифференциальных каналов, следовательно, необходим коммутатор каналов (КК), отвечающий данным требованиям. Подобные устройства разных фирм имеют практически одинаковые характеристики, и я остановил свой выбор на устройстве ADG407 фирмыAnalogDevices.

Основные параметры: