М И Н И СТ Е РСТ В О О БРА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н Ы Й У...
6 downloads
219 Views
373KB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
М И Н И СТ Е РСТ В О О БРА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РСИ Т Е Т
Ф И ЗИ ЧЕ СК И Й Ф А К У ЛЬТ Е Т Ф А К У ЛЬТ Е Т К О М ПЬЮ Т Е РН Ы Х Н А У К
А Ц П И Ц А П В А В Т О М А Т И ЗИ РО В А Н Н Ы Х СИ СТ Е М А Х Н А У ЧН Ы Х И ССЛЕ Д О В А Н И Й
Пособиепоспециальност ям 51500 “Рад иоф изика иэлект роника” 071900 “И нф ормационны есист емы ит ех нологии”
В О РО Н Е Ж 2003
2 Ут в ерж д ено научно-мет од ическим сов ет ом ф изического ф акульт ет а
Сост ав ит ели:
А лгазинов Э .К ., Бобреш ов А .М ., Д ы бой А .В .
Программа под гот ов лена на каф ед ре элект роники ф изического ф акульт ет аВ оронеж ского госуд арст в енного унив ерсит ет а.
Рекоменд ует ся д ля магист рант ов 2-го год а обучения по специальност ям 51500 “Рад иоф изика иэлект роника”, 071900 “И нф ормационны е сист емы ит ех нологии”.
3 В ведени е. ............................................................................................................... 4 Ц и ф ро -а на ло го вы е прео бра зо ва тели (Ц А П )................................................. 5 А на ло го -ц и ф ро вы е прео бра зо ва тели (А Ц П )................................................. 8 А Ц П по с ле д о в ат е льно го приб лиж е ния.......................................................... 9 Дв ухт акт ный инт е грирующий А Ц П . ........................................................... 10 А Ц П с пре о б разо в ание м напряж е ния в час т о т у........................................ 11 А Ц П паралле льно го , или м гно в е нно го , пре о б разо в ания.............................. 12 А Ц П паралле льно го , или м гно в е нно го , пре о б разо в ания.............................. 12 П ри нц и пы ф у нкц и о ни ро ва ни я и нтерф ейса ................................................ 13 Ла бо ра то рны е ма кеты ..................................................................................... 14 Поряд ок работ ы с плат амиL-154 иL-1208.............................................. 14 П ЛА ТА L-154 ..................................................................................................... 15 П ро грам м но е о б е с пе че ние ............................................................................. 16 Библиот екапод программ иязы к Паскаль................................................ 16 Пример.......................................................................................................... 16 И спользуемы ет ермины .............................................................................. 17 Ф ормат ы д анны х ......................................................................................... 17 Част от а в в од а............................................................................................... 19 М од елипамят и............................................................................................ 19 Ф ункцииобщ его назначения..................................................................... 19 Работ ас аналогов ы миканалами................................................................ 20 Ц иф ро-аналогов ы еканалы ......................................................................... 22 Работ ас преры в аниями.............................................................................. 22 Ф ункцииработ ы ст аймерами................................................................... 23 П ла та L-1208 ...................................................................................................... 25 Ц иф ро- аналогов ы й преобразов ат ель(Ц А П)........................................... 25 Ц иф ров ы ев х од ы ив ы х од ы ....................................................................... 25 Пример.......................................................................................................... 25 Ф ормат ы д анны х ......................................................................................... 26 К онф игуриров аниеплат ы .......................................................................... 26 Работ ас каналом ПрямогоД ост упак Памят и(ПД П)............................. 29 Ц иф ров ы еТ Т Л Линии................................................................................ 32 Работ ас Преры в аниями............................................................................. 32 С пи сок ли тера ту ры .......................................................................................... 34
В В ЕД ЕНИЕ
4
Д анное учебное пособие пред назначено д ля ст уд ент ов , в ы полняю щ их лаборат орны е работ ы по курсу “А в т омат изиров анны е сист емы научны х исслед ов аний” (А СН И ). В перв ой част и крат ко описы в аю т ся общ ие принципы работ ы Ц А П иА Ц П, кот оры е яв ляю т ся неот ъ емлемой част ью лю бой сов ременной сист емы сбора д анны х иуправ леният ех нологическим илид ругим процессом. Д алее прив од ит ся т ех ническая инф ормация о плат ах L154 иL1208 ф ирмы L-Card , а т акж еописаниебиблиот ек д ляих программиров ания на язы ке Паскаль (Turbo Pascal ф ирмы Borland). М акет ы д ля в ы полнения лаборат орны х работсд еланы на основ е IBM – сов мест имого компью т ера иод ной из описанны х плат , кот орая уст анов лена в слот расш иренияISA на сист емной плат екомпью т ера. В сост ав макет ов в х од ят т акж е приборы – осциллограф ы , генерат оры сигналов , в зав исимост и от в ы полняемой работ ы.
5
Ц ИФ РО-А НА ЛОГОВ Ы Е П РЕОБРА ЗОВ А ТЕЛИ (Ц А П ) Н еот ъ емлемой част ью Ц А П яв ляет ся операционны й усилит ель (О У ) с х орош ими линейны ми св ойст в ами. Парамет ры О У опред еляю т ся разряд ност ью Ц А П, д иапазоном в ы х од ны х напряж ений, бы ст род ейст в ием, нагрузочной способност ью ит .д . Н апомним основ ны есв ойст в а О У ирассмот рим од ну из базов ы х сх ем его в клю чения. Н есмот ря на больш ое разнообразиет ипов О У , д ляупрощ ениярасчет ов пред полагает ся, чт о в сеони облад аю тслед ую щ имисв ойст в ами: 1. К оэф ф ициентусиления при разомкнут ой пет ле обрат ной св язи рав ен бесконечност и. 2. В х од ноесопрот ив лениеО У рав но бесконечност и. 3. В ы х од ноесопрот ив лениерав но нулю . 4. Ш ирина полосы пропускания рав на бесконечност и (бесконечно прот яж еннаяамплит уд но-част от наях аракт ерист ика). 5. При рав енст в е напряж ений на прямом и инв ерт ирую щ ем в х од е в ы х од ное напряж ение рав но нулю (от сут ст в уетнапряж ение смещ ениянуля). Н а рис.1 изображ ена од на из базов ы х сх ем в клю чения О У , кот орая работ ает как инв ерт ирую щ ий усилит ель. Э т а сх ема ш ироко использует ся в измерит ельной т ех нике, в част ност иприизгот ов лении Ц А П. Н айд ем в ы раж ения д ля коэф ф ициент а усиления при т аком в клю чении. Поскольку неинв ерт ирую щ ий Р и с.1 в х од заземлен, его пот енциал рав ен нулю . Согласно прав илу 1, пот енциал инв ерт ирую щ его в х од а т акж е рав ен нулю (эт от ак назы в аемая в ирт уальная земля). В прот ив ном случае, т ак как коэф ф ициентусиления рав ен бесконечност и, на в ы х од е появ ляет ся бесконечно больш ой полож ит ельны й сигнал, кот оры й пост упаетна инв ерт ирую щ ий в х од . Поскольку согласно прав илу 2 в х од ной т ок О У рав ен нулю , справ ед лив о в ы раж ение: ii = −i f (1) Поскольку прав ы й в ы в од резист ора R i нах од ит ся под пот енциалом земли, а к лев ому в ы в од у прилож ено в х од ное напряж ение vi , т о в х од ной
6 v vi т ок ii = . А налогично получаем i f = 0 . Под ст анов ка эт их Ri Rf v − v0 v − Rf в ы раж ений в (1) д ает i = или 0 = . Ri Rf vi Ri Т аким образом, коэф ф ициентусиленияв ы ш еприв ед енной сх емы рав ен − R f R i . Н а рис.2 пред ст ав лена т ипичная ст рукт урная сх ема n-разряд ного Ц А П. О н сод ерж итрегист р из n ф иксат оров , в кот оры х нах од ит ся д в оичное число, под леж ащ ее преобразов анию . К аж д ы й ф иксат ор управ ляетработ ой т ранзист орного клю ча, св язанноР и с. 2 го с опред еленны м резист ором в резист орной мат рице(сет ке). Прецизионны й ист очник опорного напряж ениязад аетд иапазон изменения в ы х од ного напряж ения Ц А П. В ы х од ной операционны й усилит ель(О У ) в ы полняетф ункцию суммат ора, обеспечив аяслож ениерезульт ат ов при од нов ременной акт ив ации т ого или иного набора клю чей. Призамы канииод ного из клю чей в ы х од ноенапряж ениеЦ А П опред еляет ся произв ед ением опорного напряж ения Eref на от нош ение сопрот ив лений резист ора обрат ной св язиисопрот ив ления мат рицы , нах од ящ егосяв цепи д анного клю ча. Н апример, еслизамкнутклю ч, соот в ет ст в ую щ ий ст арш ему значащ ему разряд у (СЗР) регист ра, т о в ы х од ное напряE R ⋅ E ref = ref . ж ение e out = 2R 2 При уст анов ке логической ед иницы в разряд е 1 E R e out = ⋅ E ref = ref . При за8R 8 мы кании нескольких клю чей результ ирую щ ее в ы х од ное напряж ение опред еляет ся суммой в клад ов откаж д ого замкнут ого клю ча. Т аким образом, д ля прив ед енной сх емы Ц А П мож но получит ь 16 различны х Р и с. 3 д искрет ны х уров ней в ы х од ного напряж ения, соот в ет ст -
7 в ую щ их 16 различны м д в оичны м комбинациям на в х од е Ц А П. Д ляn-разряд ного Ц А П мож етбы т ьполучено д о 2 n уров ней в ы х од ного напряж ения. Д ля прост ы х Ц А П общ его назначения в се эт и компонент ы мож но объ ед инит ь в од ной инт егральной микросх еме. О д нако д ля Ц А П больш ей разряд ност и изгот ов ление их по прив ед енной в ы ш е сх еме сопряж ено со значит ельны ми т руд ност ями. Э т о св язано с необх од имост ью изгот ов ления на од ном крист алле сопрот ив лений с очень больш ой разницей в номиналах . Н апример, д ля 10-разряд ного Ц А П сопрот ив лениерезист ора в цепимлад ш его значащ его разряд а д олж но бы т ь в 210 раз больш е сопрот ив ления резист ора обрат ной св язи. В силу эт ого приизгот ов лении инт егральны х Ц А П чащ е использует ся сх ема, прив ед енная на рис.3. По св оим х аракт ерист икам эт а сх ема экв ив алент на изображ енной на рис.2, но в ней использую т сярезист оры т олько д в ух номиналов – R и2R. Ст рукт ура резист орной мат рицы т аков а, чт от ок, в т екаю щ ий в нее через какую -либо в ет в ь, д елит сяв каж д ом узленад в арав ны х т ока.
8
А НА ЛОГО-Ц ИФ РОВ Ы Е П РЕОБРА ЗОВ А ТЕЛИ (А Ц П ) А налого-циф ров ы е преобразов ат ели пред ст ав ляю тсобой наиболее в аж ную част ьлю бой сист емы сбора д анны х . Работ а лю бого А Ц П ст роит ся на срав нениианалогов ого опорного сигнала с в х од ны м сигналом. Поэт ому больш инст в о сх емны х реализаций А Ц П основ ано либо на использов ании в нут реннего Ц А П д ля генериров ания опорного сигнала, илина применениинекот орого способа инт егриров ания д ля осущ ест в ления ф ункциипреобразов ания. Рассмот рим некот оры е сх емот ех нические приемы , используемы еприпост роениив нут ренних ф ункциональны х ст рукт ур А Ц П. Н аиболее прост ымт ипом А Ц П яв ляет ся А Ц П с д инам иче с ко й ко м пе нс ацие й. Н а рис. 4а показана ст рукт урная сх ема т акого преобразов ат еля. Зд есь использует ся счет чик импульсов , кот оры й обеспечив аетпост епенное нараст аниев ы х од ного сигнала св язанного с ним Ц А П, пока эт отсигнал непрев ы ситуров ень в ы х од ного сигнала. В ы х од ной сигнал Ц А П при каж д ом ед иничном изменении сост ояния счет чика в озраст аетна в еличину млад ш его значащ его разряд а (М ЗР). К омпарат ор ост анав лив аетсчет чик, когд а в ы х од ное напряж ение Ц А П д ост игаетуров ня в х од ного сигнала. Сост оя-
Р и с. 4
9 ние счет чика в эт от момент и яв ляет ся циф ров ы м в ы х од ны м сигналом А Ц П. Глав ны й нед ост ат ок эт ого прост ого способа аналогоциф ров ого преобразов ания – низкое бы ст род ейст в ие и зав исимост ь в ременипреобразов ания отуров ня в х од ного сигнала (рис. 4б). Поэт ому чащ е применяю тмод иф ициров анны й в ариантА Ц П с д инамической компенсацией - т ак назы в аемы й "след ящ ий" А Ц П. В эт ом случае использует ся рев ерсив ны й счет чик, счит аю щ ий как в прямом, т ак иобрат ном направ лении (рис.4в ). Э т о позв оляетот слеж ив ат ь изменениесигнала в обоих направ лениях приуслов ии, чт о изменениясигналанев елики. А Ц П пос лед ов а т ельногоприб лиж ения Эт отт ип А Ц П использует сянаиболеечаст о д ляреализацииф ункций аналого-циф ров ого преобразов ания в сист емах со сред ним ив ы соким бы ст род ейст в ием. В ст рукт уру А Ц П послед ов ат ельного приближ ения т акж е в х од итЦ А П, од нако его сигнал нараст аетд о уров ня в х од ного сигнала т очно за n т акт ов , гд еn – разряд ност ьА Ц П. (рис. 5а). Т аким образом, процесс преобразов ания занимаетменьш е в ремени, а в ремя преобразов ания не зав иситотуров ня в х од ного сигнала. В д анном мет од е в х од ной сигнал аппроксимирует ся д в оичны м код ом и осущ ест в ляет ся пров ерка д ля каж д ого разряд а код а, пока не буд етд ост игнут о наилучш ее приближ ение к в еличине в х од ного сигнала. Пров ерка начинает ся со ст арш его значащ его
Р и с. 5
10 разряд а регист ра послед ов ат ельного приближ ения (РПП), значениекот орого уст анав лив ает сяв 1 ипроисх од итпров ерка, прев ы ш ает лив ы х од ной сигнал Ц А П уров ень в х од ного сигнала. К онт роллер сбрасы в аетст арш ий значащ ий разряд , еслиэт а перв оначальная оценка прев ы ш аетв еличину в х од ного сигнала. В прот ив ном случае ост ает ся уст анов ленноезначениест арш его значащ его разряд а. В след ую щ ем т акт еконт роллер уст анав лив аетв 1 значение след ую щ его (по ст арш инст в у) разряд а, иснов а, исх од я из результ ат а срав нения сигналов , компарат ор “реш ает ”, сбрасы в ат ь илиост ав ит ь уст анов ку эт ого разряд а (рис. 5б,в ). Преобразов ат ель работ аетаналогичны м образом д о т ех пор, пока не буд етпров ерен млад ш ий значащ ий разряд . После эт ого значение регист ра РПП яв ляет ся наилучш им д в оичны м приближ ением в х од ного сигнала – эт о иест ьв ы х од ной циф ров ой сигнал А Ц П. След уетобрат ит ь в нимание на т о, чт о д ля прав ильной работ ы алгорит ма пред полагает ся пост оянст в о в х од ного сигнала на прот яж ениев сего процесса преобразов ания, поэт ому нав х од еА Ц П, как прав ило, уст анав лив ает сяуст ройст в о в ы борки– х ранения, кот орое“зах в ат ы в ает ” уров ень сигнала ипод д ерж ив аетего на пост оянном уров не в т ечениенекот орого в ремени. Д в ухт а кт ный инт егрирующ ий А Ц П В д анной реализациив х од ное напряж ение инт егрирует ся в т ечение некот орого в ремени. К ак прав ило, эт о в ремясоот в ет ст в уетв ременной реализациив сей счет ной послед ов ат ельност ив нут реннего счет чика. В конце эт ого инт ерв ала счет чик сбрасы в ает ся, а в х од инт еграт ора переклю чает ся на ист очник опорного сигнала. В ы х од ное напряж ение инт еграт ора т еперь уменьш ает ся по линейному закону, пока нед ост игнут о его нулев оезначение. В эт ом случаесчет чик ост анав лив ает ся иинт еграт ор уст анав лив ает ся в нулев ое полож ение. Ст рукт урная сх ема т акого А Ц П пред ст ав лена на рис.6а. Роль инт еграт ора в ы полняетО У , в цепиобрат ной св язикот орого в клю чена емкост ь C. К инв ерт ирую щ ему в х од у т акж е под клю чен резист ор. Легко рассчит ат ь, чт о напряж ение на в ы х од е О У опред еляет ся в ы t
1 1 раж ением: v 0 = − ∫ vidt , то есть пропорционально интегралу в х од ного RC 0
напряж ения. В о в ремяразряд кинапряж ениена емкост иC уменьш ает сяпо линейному закону (рис. 6б), поэт ому напряж ение v 0 опред еляет сяпо в ремениразряд ки t 2 . Ф акт ическив моментот клю чения в х од а О У отист очника в х од ного сигнала запускает ся счет чик. О ст анов ка счет а происх од ит , когд а емкост ь C полност ью разряж ает ся. Показание счет чика в эт отмоментиопред еляетзначение в ы х од ного (циф ров ого) сигнала А Ц П. М ет од д в ух т акт ного инт егриров ания обеспечив аетряд преимущ ест в , глав ное из кот оры х - х орош ие ш умов ы е х аракт ерист ики. В ы сокочаст от ны е ш умы , пост упаю щ иена в ы х од инт еграт ора, компенсирую т сяза в ремяинт егриро-
11
Р и с. 6 в ания. Н ед ост ат ком ж ет аких А Ц П яв ляет сяих от носит ельно низкоебы ст род ейст в ие. А Ц П с преоб ра зов а нием на пряж ения в ч а с т от у А налогов ое в х од ное напряж ениев т аком т ипеА Ц П преобразует ся с помощ ью прецизионного преобразов ат еля напряж ение – част от а (ПН Ч) в
Р и с. 7
12 послед ов ат ельност ь импульсов , част от а кот оры х пропорциональна в еличинеэт ого напряж ения (рис. 7). Зат ем счет чик ф ормируетв ы х од ное циф ров ое слов о пут ем под счет а эт их импульсов в т ечение ф иксиров анного инт ерв ала в ремени. Э т отмет од облад аетв ы соким бы ст род ейст в ием ине используетв ст роенны й Ц А П, х аракт еризует ся в ы сокой помех оуст ойчив ост ью . Т акиеА Ц П имею тнизкую ст оимост ь. О д нако, эт отмет од мож етбы т ьнепригод ен д ляА Ц П больш ой разряд ност и, т ак как т ребует ся значит ельное в ремя д ля под счет а больш ого числа импульсов . А Ц П па ра ллельногопреоб ра зов а ния М ет од мгнов енного, илипараллельного преобразов ания, иллю ст рирует ся на рис.8. О н использует ся в т ех случаях , когд а т ребует сяоченьв ы сокая скорост ь преобразов ания. В х од ной сигнал срав нив ает ся од нов ременно со в семипорогов ы миуров нямис помощ ью компарат оров , смещ енны х д руг от носит ельно д руга на в еличину млад ш его значащ его разряд а. При под аче аналогов ого сигнала на в х од А Ц П компарат оры , смещ енны е в ы ш е уров ня в х од ного сигнала, имею тна в ы х од е логический ноль, а смещ енны е ниж е эт ого уров ня – логическую ед иницу. Процесс кв ант ов ания занимаетод ин ш аг, благод аря чему д ост игает ся наив ы сш ее бы ст род ейст в иесред ив сех рассмот ренны х т ипов А Ц П. О д нако д ля n-разряд ного преоров (например, 255 компарат оров образов ат еля т ребует ся 2 n − 1 компарат д ля8-разряд ного А Ц П).
Р и с. 8
13
П РИНЦ ИП Ы ФУНКЦ ИОНИРОВ А НИЯ ИНТЕРФ ЕЙ СА Сущ ест в ует несколько мет од ов реализации инт ерф ейса А Ц Пмикропроцессор. С хема “с а мых пос лед них д а нных”. В эт ом мет од е реализации инт ерф ейса А Ц П работ аетнепреры в но. В концекаж д ого цикла преобразов ания он обнов ляетд анны е в в ы х од ном буф ерном регист ре изат ем ав т омат ически начинаетнов ы й цикл преобразов ания. М икропроцессор прост о счит ы в аетсод ерж имое эт ого буф ера, когд а ему нуж ны самы е послед ние д анны е. С хема “за пус ка -ож ид а ния”. М икропроцессор инициируетв ы полнение преобразов ания каж д ы й раз, когд а ему нуж ны нов ы е д анны е, а зат ем непреры в но т ест ируетлинию EOC (End of Convert) преобразов ат еля, чт обы узнат ь, закончилосьлипреобразов ание. Заф иксиров ав конец преобразов ания, он счит ы в аетв ы х од ное слов о преобразов ат еля. Э т отмет од несколько прощ е в реализации, но приэт ом микропроцессор от в лекает ся от в ы полненияв сех д ругих программ нав ремяпреобразов ания. отмет од основ ан Ис пользов а ние прерыв а ния микропроцес с ора . Э т на использов аниисист емы преры в аний микропроцессора. Процессор или т аймер запускаетпреобразов ат ель изат ем перех од итк в ы полнению д ругих зад аний. К огд а преобразов аниезав ерш ено, А Ц П в ы зы в аетпреры в ание микропроцессора. Д ляреализацииаппарат ны х преры в аний у больш инст ва микропроцессоров имею т ся в неш ние в ы в од ы , изменение сост ояния кот оры х прив од итк в ременной ост анов ке в ы полнения т екущ ей программы и перех од у к специальной под программеобслуж ив анияпреры в ания. Происх од итэт о след ую щ им образом. После изменения сост ояния соот в ет ст в ую щ его в неш него в ы в од а микропроцессор прекращ аетв ы полнение т екущ ей программы исох раняетв ст еке в сю необх од имую инф ормацию , в т ом числе т екущ ее сост ояние в нут ренних регист ров , д ля послед ую щ его в осст анов ления работ ы . Зат ем он осущ ест в ляетпоиск и в ы полнение обслуж ив аю щ ей программы , пред назначенной д ляв ы боркид анны х отА Ц П. Поиск обслуж ив аю щ ей программы осущ ест в ляет ся с помощ ью т ак назы в аемы х в ект оров преры в аний. А д реса от д ельны х обслуж ив аю щ их программ, соот в ет ст в ую щ их номеру преры в ания, х ранят ся в опред еленной област и памят и, назы в аемой в ект орной т аблицей. Благод аря эт ому процессор знает , к какой ячейке памят иобрат ит ься в от в етна сигнал преры в ания. После т ого как обслуж ив аю щ ая программа в ы полнена, микропроцессор в озв ращ ает сяк в ы полнению исх од ной программы .
14 ЛА БОРА ТОРНЫ Е М А КЕТЫ М акет ы в ы полнены на основ е платL-154 иL-1208 ф ирмы L-Card. Н иж е прив ед ены т ех нические х аракт ерист ики, поряд ок работ ы с эт ими плат ами, а т акж е библиот еки под программ на язы ке Pascal, кот оры е позв оляю тиспользов ат ь основ ны е в озмож ност и эт их плат , не в д ав аясь в т онкост инизкоуров нев ого программиров ания. П оряд ок ра б от ы с пла т а ми L-154 и L-1208 I. Пров еряет ся соед инение пров од ов меж д у плат ой и используемы ми в работ еприборами. О собое в ниманиеслед уетприэт ом уд елит ь заземлению сигналов иналичию общ ей земли. II. В клю чает сякомпью т ер III.В клю чаю т ся ист очники сигналов и измерит ельное оборуд ов ание (в ольт мет ры , осциллограф ы ид р.) IV.Т еперь мож но запуст ит ь используемое программное обеспечение иработ ат ьс ним. V.В ы клю чаю т сяист очникисигналов иизмерит ельноеоборуд ов ание. VI.В ы клю чает сякомпью т ер.
15 П ЛА ТА L-154 Плат а L-154 пред назначена д ля преобразов ания аналогов ы х сигналов в циф ров ую ф орму д ля персональной Э В М , а т акж е д ля в в од а/в ы в од а с помощ ью циф ров ы х Т Т Л линий иуправ ленияод ним в ы х од ны м аналогов ы м каналом (циф ро-аналогов ы й преобразов ат ель). У прав ление произв од ит сялибо в программном реж име, либо в реж имегенерациипреры в аний. Плат а позв оляетосущ ест в лят ь многоканальны й в в од с аналогов ы х каналов с част от ой д о70 кГц наканал. Н а плат е имеет ся од ин А Ц П, на в х од кот орого припомощ икоммут ат ора мож етбы т ь под ан од ин из 16 (32) аналогов ы х каналов с в неш него разъ ёмаплат ы. П а ра метры А Ц П • Д иф ф еренциальны х 16 • с общ ей землёй 32 Разряд ност ь 12 бит В ремяпреобразов ания 1.7 мкс В х од ноесопрот ив ление 2 Mом Д иапазон в х од ного сигнала ±5.12В , ±2.56В , ±1.024В в зав исимост иотполож ения перемы чек наплат е М аксимальнаячаст от апреобразов ания 70 кГц Защ ит ав х од ов • прив клю ченном пит ании • компью т ера в х од ы защ ищ ены на±20 В • при в ы клю ченном пит ании в х од ы защ ищ ены на±10 В В ремяуст анов ленияаналогов ого т ракт а 4 мкс примаксимальном перепад енапряж ения (в ременны епарамет ры прив ед ены д ля т очност иуст анов ленияаналогов ого т ракт ад о 1 М ЗР) К оличест в о каналов
Н а плат е уст анов лен од ин Ц А П, кот оры й в ы д аётпост оянное напряж ениев соот в ет ст в иис записанны м в негоциф ров ы м код ом. П а ра метры Ц А П К оличест в о каналов Разряд ност ь В ремяуст анов ления В ы х од ной д иапазон
1 12 бит 10 мкс ±5.12 В
16 Н а плат е уст анов лено т ри счёт чика-т аймера (од на микросх ема 580В И 53) с кв арцев ой ст абилизацией 1 М Гц, припомощ икот оры х осущ ест в ляет сяпрограммнаясинх ронизацияв в од а игенериров ание преры в аний. П рогра ммное об ес печ ение В д анны й описы в ает ся библиот ека под программ, пред назначенны х д ляработ ы с плат ой А Ц П L-154 на язы кеТ урбо Паскальд ляIBM PC. Библиот ека сод ерж итф ункции, позв оляю щ иеосущ ест в лят ь в в од - в ы в од аналогов ой ициф ров ой инф ормациив асинх ронном реж име, в в од ит ьив ы в од ит ь аналогов ую инф ормацию как в од ноканальном, т ак ив многоканальном реж имах , в в од ит ь ив ы в од ит ь д анны е в программном реж име ив реж имегенерациипреры в аний . Биб лио т е ка по д про грам м и язык П ас каль Д ляв ы зов аф ункций из язы каTurbo Pascal В ам необх од имо: • созд ат ьф айл с исх од ны м т екст ом наязы кеПаскаль; • д обав ит ь в начало него след ую щ ую ст року: {$F+} – д ля использов ания д альней мод елив ы зов апроцед ур иф ункций; • объ яв ит ь в неш ние мод улиl154pas илиl1208pas в зав исимост иотуст анов ленной плат ы. П рим е р Программа осущ ест в ляетасинх ронны й в в од поочеред но со в сех каналов А Ц П иот ображ аетполученны езначениянаэкране. {$F+} uses l154pas; var i : Integer; UsilIndex : ARRAY[0..2] OF WORD; Channel : WORD; begin if(Plata_Test = 1) then begin writeln('No Board Detected'); exit; end; UsilIndex[0]:=$C0; {У силениерав но1} UsilIndex[1]:=$40; {У силениерав но2} UsilIndex[2]:=$80; {У силениерав но5} for i:=0 to 15 do begin {У ст анав лив аем д иф ф еренциальны й реж им, усиление= 1, x=0..15 - номер канала x=0 - перв ы й канал, x=15 - 16й канал} Channel:=x OR UsilIndex[0]; write(AdChan[Channel]); end end.
17 Ис по льзуе м ые т е рм ины Перед т ем, как перех од ит ь к описанию ф ормат ов д анны х , а т акж е процед ур иф ункций, в х од ящ их в сост ав библиот еки, поясним некот оры е т ермины , кот оры ебуд утиспользов аны ниж е. Н азв ание Смы сл Rate И нт ерв ал в в од ав микросекунд ах Nch Числоканалов д лямногоканального в в од а Data У казат ельнацелочисленны й массив д ляд анны х Npoint Число от счет ов д ля од ноканального в в од а и число кад ров д ля многоканального в в од а (под кад ром понимает ся послед ов ат ельност ьв в од имы х от счет ов по Nch каналам) Channel Н омер каналаприод ноканальном в в од е Channels У казат ель на целочисленны й массив с номерами каналов д ля многоканального в в од а Usil К оэф ф ициентусиления Ф о рм ат ы д анных А ЦП
Д анны е, счит анны ес А Ц П, преобразую т сяв ф орматзнаков ого целого д в убайт ного числа (-2048