О. Т. Шанаев микропроцессорлық ЖҮйелер
Аналогты енгізу/шығару модулдері
жүктеу/скачать 0.8 Mb.
|
| 3.2.3.4.2 Аналогты енгізу/шығару модулдері
Аналогты сигналдардың қабылдануы мен қалыптастырылуының керек болуы микроконтроллер құрамына аналогты енгізу/шығару модулдерінің орналастырылу қажеттігін тудырады. Микроконтроллерге енгізілген аналогты енгізу құрылғысының қарапайым түріне кернеу компараторы жатады. Компаратор аналогты кіріс кернеуін шектік кернеуімен (VREF) салыстырып, кіріс кернеуінің шектік кернеуінен жоғары кезінде, шығысында логикалық “1” деңгейін қояды. Компараторлар оның кіріс кернеуінің нақтылы мәнін (мысалы, термостаттағы) бақылап отыруға пайдалануға аса ыңғайлы келеді. Сыртқы сызықты өзгерісті кернеу генераторымен қиыстырылған компаратор микроконтроллерде интегралдаушы аналогты-цифрлық түрлендіргіштің (АЦТ) жүзеге асырылуына мүмкіндік береді. Аналогты сигналдармен жұмыс істеуге микроконтроллерге орналастырылған АЦТ-нің мүмкіншілігі жоғарырақ болады. Олар, көбіне, сыртқы сезгіштерден түскен аналогты сигналдарды екілік кодқа түрлендіруші, көпарналы АЦТ модулі түрінде жүзеге асырылады. Қалыпты АЦТ модулінің құрылым схемасы 3.8-суретте келтірілген. Көпарналы аналогты коммутатор (К) кірістік аналогты сигнал көздерінің (PTx0...PTx7) біреуін АЦТ кірісіне қосады. Түрлендірілетін сигнал көзінің таңдалуы коммутатордың қажетті арнасының номерін АЦТ-нің басқару регистрінің сәйкесті разрядына жазу арқылы жүзеге асырылады. 3.8 Сурет АЦТ модулінің екі шықпасы шектік кернеуді (Uшек) беруге пайдаланылады: Uшек кернеуінің жоғарғы шегі – VREFH, оның төменгі шегі – VREFL. VREFH және VREFL кірістеріндегі потенциалдар айырымы Uшек кернеуін құрады. АЦТ-нің ажырату қабілеті – Uшек/2n, бұндағы n – нәтиже сөзінің екілік разрядтарының саны. Шектік кернеудің ең жоғарғы мәні, әдетте, микроконтроллердің қоректену кернеуімен анықталады. Егер өлшенетін кернеу Uөлш > VREFH болса, онда түрлендіру нәтижесі FF кодымен бейнеленеді, 00 коды Uөлш < VREFL кернеуіне сәйкес келеді. Ең жоғарғы дәлдікке жету үшін Uшек кернеуінің ең жоғарғы мәнін алу керек. Аналогты-цифрлық түрлендіргіштің өзі, әдетте, тізбекті жуықтау тәсілі бойынша құрылады. 8-разрядты микроконтроллерлердің іс жүзіндегі моделдерінің басым көпшілігінде 8-разрядты АЦТ орналастырылған. Электрлік қозғалтқыштардың жиілік түрлендіргіштерін басқару микроконтроллерлерінің АЦТ модулдерінің ажырату қабілеті 10-разрядты болады. Оның нәтижесінің екі кіші разряды, тізбекті жуықтау регистріне қатысы жоқ, қосымша сиымдылықты бөлгіш арқылы алынады. Түрлендіру тактісінің ұзақтығын сәйкестіру генераторы қояды: оның бір циклі tADC генератордың екі тактісіне тең. Сыртқы генератор жиілігінің АЦТ модуліне ыңғайсыз жағдайында тактілік сигналдардың оған бағдарламалы жиілік бөлгіші (fBUS) арқылы жіберілуі ескерілген. Түрлендіру циклінің аяқталу мезеті дайындық триггерін бірге қою арқылы белгіленеді де, (АЦТ модулінен үзіліске рұқсат қойылған жағдайда) үзіліс сұранысы тудырылады. Әдетте, нәтиже регистрінің оқылуы дайындық триггерін тазартады. АЦТ модулдерінің көпшілігінің бағдарламалы іске қосылу режимі ғана болады: режим регистрінің биттерінің біреуінің бірге қойылуы кезекті өлшеу процесін бастайды. АЦТ модулдерінің әмбебап түрлерінде өздігінен қосылу режимі де болады, бұнда әрбір түрлендіру циклі аяқталғаннан кейін бірден келесі цикл басталады. Әрбір циклдің өлшенім деректері бағдарламалы тәсілмен оқылады. Микроконтроллер құрамына цифрлы-аналогты түрлендіргіштер сирек енгізіледі. Микроконтроллердің көпшілігінде цифрлы-аналогты түрлен-діргіштердің (ЦАТ) қызметі, негізінде, бағдарламалы таймер модулінің ЕИМ режимінде пайдаланылуы арқылы жүзеге асырылады. Микроконтроллер шықпаларының біреуінде реттелімді ұзақтықты импульстер тізбесі қалыптастырылады. Алынған сигнал операциялық күшейткіш негізіндегі төменгі жиілік фильтрі арқылы жазықтандырылады. Бұндай ЦАТ-тің ажырату мүмкіншілігі ЕИМ режиміндегі толтырым коэффициентінің реттелу үзбелілігімен анықталады. жүктеу/скачать 0.8 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|