Цифро-аналоговое преобразование
Преобразование информации из цифровой формы в аналоговую осуществляется путем подключения ЦАП к одному из портов МК. Выдача аналогового управляющего воздействия в этом случае сводится к команде пересылки двоичного кода в порт. При этом на выходе ЦАП появится напряжение (ток), пропорциональное двоичному коду, загруженному в порт.
Некоторые объекты управления могут требовать непрерывного воздействия изменяющегося сигнала. Простейшим случаем является формирование линейно изменяющегося сигнала (рисунок 4.21, листинг 4.35).
Рисунок 4.21 – Принцип формирования линейно изменяющегося сигнала с помощью ЦАП |
Листинг 4.35 – Программа формирования линейно изменяющегося сигнала
|
. ORG 0000H |
; Адрес начала программы |
NEXT: |
MOV A, #00H MOV P1, A
CALL DELAY
INC A JMP NEXT |
; Обнуление аккумулятора ; Пересылка содержимого ; аккумулятора в порт P1 ; Вызов подпрограммы, ; реализующей задержку ; Инкремент аккумулятора ; Переход на начало цикла |
Программа формирования аналогового сигнала, заданного таблично, приведена в листинге 4.36.
Листинг 4.36 – Программа формирования аналогового сигнала, заданного таблично
|
. ORG 8000H |
; Адрес начала программы |
CYCLE:
NEXT: |
MOV DPTR, #TABLE
MOV A, #00H
MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A
CALL DELAY
INC DPTR
MOV A, DPH CJNE A, #<END, NEXT MOV A, DPL CJNE A, #>END, NEXT JMP CYCLE |
; Загрузка в DPTR базового ; адреса таблицы
; Загрузка в аккумулятор ; смещения относительно ; базового адреса (00) ; Чтение байта из таблицы ; Пересылка считанного ; байта в порт ; Вызов подпрограммы, ; реализующей задержку ; Увеличение адреса ; обращения к таблице
; Проверка вхождения в ; пределы таблицы
; Переход на начало ; программы, если считано ; последнее значение из ; таблицы |
TABLE: |
|
|
|
.DB 00, 01, 02, 02, 02, 03 .DB 03… |
; Таблица значений ; реализуемой функции |
END: |
|
|
Аналого-цифровое преобразование
Преобразование аналогового сигнала от датчика в цифровой код, принимаемый и обрабатываемый в МК, можно осуществить несколькими способами:
– аппаратным на основе микросхемы АЦП, подключаемой к порту МК. В этом случае МК только инициирует АЦП и через заданные периоды преобразования считывает из него цифровой код. Данный способ характеризуется самым высоким быстродействием, но требует использования АЦП, что далеко не во всех применениях МК является оправданным с экономической точки зрения;
– программно-аппаратным на основе ЦАП и программы взвешивания битов (методом последовательного приближения). Данный способ характеризуется меньшим быстродействием, но требует использования относительно простых и дешевых микросхем ЦАП и операционного усилителя;
– программно-аппаратным способом на основе метода двойного интегрирования. Это самый дешевый, но и наиболее медленный способ. Данный способ может обеспечить достижение очень высокой точности преобразования;
– программно-аппаратным на основе использования преобразователя напряжение–частота и программы измерения периода сигнала.
Наибольший практический интерес представляют последние 3 способа, так как их использование обеспечивает получение высоких технико-экономических характеристик микропроцессорной системы относительно простыми средствами.