Курсової роботи


Скачати 0.53 Mb.
Назва Курсової роботи
Сторінка 2/3
Дата 21.03.2013
Розмір 0.53 Mb.
Тип Документи
bibl.com.ua > Інформатика > Документи
1   2   3

3.2 Вибір типу ЦАП. Цифро-аналоговий перетворювач забезпечує перетворення вихідного цифрового коду в аналогову величину (напругу, струм). Застосовують в основному два методи ЦАП: складання одиничних еталонних величин або складання еталонних величин, ваги котрих відрізняються. Його основу складають цифровий код і прецизійне джерело зразкової напруги Uзр, що підключені до резисторної матриці. Якщо на вхід ЦАП подаємо позиційний двійковий цифровий код dndn-1,...,d1d0, то вихідна напруга дорівнюватиме :
Uвих = Uзр[(R/2R) dn +(R/4R)dn-1+...+(R/2nR)d1+(R/2n+1 R)d0].

Співвідношення значень опорів матричних резисторів виготовлені з високою точністю для забезпечення необхідної лінійності перетворення вхідного цифрового коду в вихідну напругу.

Класифікація ЦАП проводиться за:

-способом формування вихідної напруги (складання напруг, струмів, ділення напруг);

- виду вихідного сигналу (з виходом по струму, з виходом по напрузі);

- полярності вихідної напруги (постійна, змінна).

Таблиця 3.

Основні параметри ряду мікросхем ЦАП

Мікросхема

n

, мкс

m

1

2

3

4

К572ПА1

10

5

16

К572ПА2

12

15

48

(КР572ПА2)







(40)

К594ПА1

12

3,5

24

К1108ПА1

12

0,4 - 0,7

24

К1118ПА1

8

0,04

16

К1118ПА3

8

0,01

24

К1118ПА2

10

0,08

40



Так наприклад, мікросхема ЦАП К572ПА2 може працювати в режимі 2-квадрантного (однополярний сигнал на двополярний Uоп) та 4-х квадрантного (двополярний сигнал на двополярний Uоп) формування вихідної напруги. Наприклад, режим чотирьохквадрантного перемноження дасть наступну залежність виходу від вхідного коду:

Таблиця 4

Вхідний код ЦАП

Вихідна напруга

111111111111

-Uоп(1-2-10)

100000000001

-Uоп(2-10)

100000000000

0

011111111111

+Uоп(2-10)

000000000001

+Uоп(1-2-10)

000000000000

+Uоп


В даному підрозділі необхідно навести дані про електричні параметри ЦАП. Приклад приведення таблиці електричні параметри одного з ЦАП:
Таблиця 5

Основні електричні параметри ІС К1108ПА1

Параметр

Значення

Значення вхідної напруги U0, В

менше 0,8

Значення вхідної напруги U1, В

більше 2

Напруги живлення Uп1 ,Uп2, В

+5, -15

Зразкова напруга Uзр, В

10,24

Струм споживання Iсп, mA

60

Потужність споживання Pсп, Вт

0,9

Абсолютна похибка L,%

0,3

Диференційна нелінійність LD,%

0,024

Час встановлення tвст, мкс

0,4


Для спряження АЦП і ЦАП з МП доцільно використати програмований паралельний інтерфейс (ППІ) КР580ВВ55, що має режими роботи 0 або 1 (відповідно варіанту завдання).

Приклад приведення структурної схеми підключення ЦАП до МП:

Схема 9. Структурна схема підключення МП і ЦАП.

3.3 Структура представлення даних. Структура даних, які входять в рівняння цифрового фільтра, визначається коефіцієнтами рівняння і заданою розрядністю АЦП.

Нехай отримане рівняння ЦФ має вигляд: yn = a1yn-1 +b0xn+b1xn-1 .

Вхідний сигнал є однополярним або двополярним, розрядність АЦП дорівнює 8. Тоді, результат перетворення АЦП в залежності від вхідного сигналу подамо у вигляді таблиць 6, та 7.

Таблиця 6

Вхід

Код

+Uxmax

255

+Uxmax/2

127

0

0


Однополярна вхідна напруга Uxn виражатиметься через вихідний код АЦП xn за таблицею 6.

Uxn = xnUxmax/28

Таблиця 7

Вхід

Код

+Uxmax

255

0

127/128

-Uxmax

0


Для двополярної вхідної напруги Uxn матимемо залежність з вихідним кодом АЦП xn

Uxn = Uxmax(xn/27 -1).
Результат перетворення 8 - розрядного блоку ЦАП в залежності від цифрового коду yn вихідної напруги Uyn подано у вигляді таблиці

Таблиця 8

Код

Вихід ЦАП

28-1

+Uymax

27

+Uymax/2

0

0


Підставимо залежності у рівняння цифрового фільтра :
Uymax yn /28 = a1 Uymax yn-1/28 +b0 Uxmax xn/28 +b1 Uxmax xn-1/28 ,

(Uymax/Uxmax )yn = a1 (Uymax/Uxmax )yn-1 +b0 xn +b1 xn-1 ,

yn = a1 yn-1 +b0(Uxmax/Uymax ) xn +b1(Uxmax/Uymax )xn-1 .
Коефіцієнти цифрового фільтру при xn, xn-1 залежать від співвідношення напруг (Uymax/Uxmax ) на вході АЦП і виході ЦАП даного МПП. Тому при аналізі структури даних це необхідно враховувати або вибирати перетворювачі з електричними параметрами (Uymax/Uxmax )=1.

В даному підрозділі необхідно проаналізувати максимальне і мінімальне можливі вихідні значення yn. Наприклад, для рівняння ЦФ : yn = a1yn-1 +b0xn+b1xn-1, коефіцієнти представляються однобайтовими числами. В конкретному випадку необхідно проаналізувати їхні значення (більші, чи менші одиниці). Для оцінки yn max приймаємо для заданої розрядності АЦП максимальні кодові комбінації для значень yn-1, xn, xn-1 :
yn(max) = a1yn-1(max) +b0xn(max )+b1xn-1(max).

У випадку, коли a1 , b0 , b1 <1 і додатні

yn(max) < 3 yn(max).

Отже, щоб оброблене пропорційне до заданої розрядності вхідне значення в МПП відповідало реальному масштабу його необхідно підсилити в три рази в даному конкретному випадку. Аналогічний аналіз виконується і для оцінки мінімального вихідного значення yn min через yn-1, xn, xn-1 , тобто для мінімальних кодових комбінацій однакової заданої розрядності n для АЦП, ЦАП.

Розрядність кожного з добутків a1yn-1 , і не буде перевищувати (n x nk) , де nk - розрядність коефіцієнтів a1,b0,b1- В конкретному випадку необхідно буде визначитись з цілою частиною і дробовою.

В наведеній оцінці розрядності і необхідно врахувати можливість збільшення розрядності за рахунок операцій множення і додавання складових в рівнянні ЦФ в процесі обчислення, а також і можливе округлення. Тільки кінцева вихідна величина при подачі в ЦАП приводиться в межі відведеної розрядності n. Це пов’язано з тим, що в процесі мікропроцесорної обробки накопичуються похибки квантування АЦП, похибки округлення арифметичних операцій, похибки трансформації та інші, які недоцільно відтворювати на виході системи. Тобто, зсувом накопичених добутків позиції вправо до отримання n розрядності формуються вихідні значення, що будуть подаватися в ЦАП.

Дані представляються у вигляді таблиці, щоб краще зрозуміти їх розміщення в оперативній пам’яті. Наприклад, для представлення величин коли a1 , b0 , b1 потрібно по nk біт, а для величини xn, xn-1 - по n біт. Величина займатиме (n x nk) комірок пам’яті. Після обчислення і виведення воно заміщує величину , - величину , а значення вводиться від АЦП.

a1
b0
b1
xn
xn-1
yn
yn-1

Схема 10. Структура представлення даних.
Одержана структура представлення даних визначає формати виконання арифметичних операцій обчислення вихідного значення цифрового фільтра.

4. Структурна схема та алгоритм функціонування МПП. Розділ містить три підрозділи.
4.1 Опис структурної схеми МПП. Структурна схема МПП має включати крім АЦП і ЦАП всі необхідні для функціонування компоненти МПС: МП КР580ВМ80, тактовий генератор КР580ГФ24, системний контролер КР580ВК28, оперативну та постійну пам’ять (ОЗП, ПЗП), програмований паралельний інтерфейс КР580ВВ55, до якого можуть підключатись АЦП, ЦАП, засоби індикації, а також інші додаткові компоненти, якщо їх використання обумовлене індивідуальним завданням (наприклад, контролер переривань КР580ВН59, контролер прямого доступу до пам’яті КР580ВТ57, та інші).

В підрозділі необхідно чітко визначити і навести структурну схему МПП, конкретно з зображенням не однієї системної шини (СШ), як зображено на схемі 11, а трьох шин даних (ШД), адресної шини (АШ) і шини керування (ШК), з яких складається СШ.






СШ

Вх Вих
Схема 11. Структурна схема МПП.
Позначення елементів на схемі: СШ - системна шина (ШД, АШ, ШК); МП- мікропроцесор КР580ВМ80, ТГ - тактовий генератор; СК - системний контролер; ПЗП - постійний запам’ятовуючий пристрій; ОЗП - оперативний запам’ятовуючий пристрій; ДШП - дешифратор пам’яті; ДШВ/В - дешифратор каналів вводу/виводу; ІНД - пристрої індикації.

При описі структурної схеми МПС необхідно вказати і обґрунтувати функції відповідних елементів мікросхем вказати розрядність та навести таблицю.

Таблиця 9.

Позначення

Опис

Мікросхема

МП

мікропроцесор

КР580ВМ80

ГТІ

генератор тактових імпульсів

КР580ГФ24

...

...

...

Ввід інформації від АЦП може здійснюватися одним з двох способів:

  • програмним опитуванням, при якому ініціатором обміну є мікропроцесор, періодично опитуючи готовність даних;

  • в режимі переривань, при якому готовність даних формує сигнал переривання для МП, в результаті чого МП переходить на підпрограму обробки переривання ( ввід інформації від АЦП).

Реалізація переривання можлива або з використанням команди RST N, або з використанням контролера переривань КР580ВН59. В двійковій формі команда RST N має вигляд:

1 1 1 1 1,

де - двійковий код числа N.

При використанні цієї команди за сигналом “Готовність даних ” від АЦП на шині даних має бути сформований код команди RST N. Цю команду вектора переривань можна

легко згенерувати. Вектор переривання формується апаратно через буферні елементи (К155ЛП) - вихідні розряди, яких дорівнюють коду N*8.</1>
1   2   3

Схожі:

Методичні рекомендації до виконання курсової роботи з дисципліни «Бухгалтерський облік»
Методичні рекомендації до виконання курсової роботи з дисципліни «Бухгалтерський облік» / Уклад. І. М. Рацебарська, Ю. Ю. Моісєєва...
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання курсової роботи “Визначення впливу вражаючих факторів НС ”
Мармазинський О. А., Савіна О. Ю., Штейн П. В. Методичні вказівки до виконання курсової роботи: “Визначення впливу вражаючих факторів...
Методичні рекомендації до виконання курсової роботи для студентів...
Методичні рекомендації до виконання курсової роботи для студентів напрямку підготовки «комп’ютерні науки» освітньо-кваліфікаційного...
Методичні вказівки до розрахункової частини
Розрахункова частина до курсової роботи складається з комплексної контрольної роботи
Курсової роботи обирається за порядковим номером із переліку робіт...
Цивільного та сімейного права України або пов’язана з його професійною діяльності. Самовільна зміна теми курсової роботи без дозволу...
Послідовність виконання курсової роботи
Збір вихідної інформації на підприємствах туристичної індустрії та її аналіз
Методичні рекомендації щодо написання курсової роботи з фінансового...

Методичні рекомендації покликані допомогти студентам при виконанні курсової роботи
Банківська система одна з найважливіших і невід’ємних структур ринкової економіки
ХАРКІВСЬКий ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧУВАННЯ ТА ТОРГІВЛІ
Методичні вказівки призначені для надання допомоги студентам у виконанні курсової роботи згідно з чинними стандартами України
КУРСОВА РОБОТА
Методичні рекомендації до виконання курсової роботи з предмета "Діловодство" (для студентів третього курсу спеціальності 02010501...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка