Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 3. Сложные ИС для устройств передачи данных (1987) (1092083), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Благодаря этому сигналу микроЭВМ сигнализирует о наличии и возможности приема информации. В АЦП цифровая информация накапливается в регистре с тремя состояниями. МикроЭВМ отвечает ва прерывание переходом к подпрограмме, обеспечивающей прием информации по команде внода и ее обработку. По команде ввода активным становится сигнал 1О/1(О(1.) (считывание), причем во время приема второго байта команды этот сигнал отпирает регистр с тремя состояниями в АЦП, а информация поступает в шину данных и может быть принята в регистр-аккумулятор А микропроцессора 8080.
АЦП типа АОСО801...АОСО804 фирмы Ыа!!она) Беш!сопбнс!ог работают по методу последовательных приближений. Как показано выше, в соответствии с этим методом сначала определяется значение самого старшего разряда (ССР), а затем определяеотся остальные разряды. Каждому биту соответствует 8 импульсов, так что общая двоичная комбинация состоит из 8 бит и 64 импульсов. Тактовая частота определяется внешни- Глава 8 1/д7Я '~ Рпрабдюя1 Грелка 1/РГГлй бкр Рбб рш Я08 ип~ ЯЖ Юпб а рк рп. рис.
3.16. Устройство сопрявсеяия аналого-цифрового преобразователя (тяпа АРС 0801...АРС 08041 с микропроцессором 8080А. ми элементами Я~ и С~ и может быть определена по формуле 1= 1/1, ИС. Что касается ЦАП на выходе системы, то в номенклатуру микросхем фирмы г45 включен ряд типов ЦАП для непосредственной связи с микроЗВМ, имеющих обозначения ПАС1000...
...ОАС1008. На рис. 3.17 йоказано, как этот преобразователь соединяется с устройством сопряжения вычислительной машины. В данном случае речь идет об устройстве сопряжения с преобразователем типа ВАС1000. В этом случае ЦАП рассматривается как выходной каскад и снабжается данными по команде вывода. Во втором байте команды определяется адрес ЦАП. При поступлении второго байта команды адрес переносится на адресную шину, и по команде 10/ЮК(~) информация записывается с шины данных во входной регистр ЦАП. В 10-битном преобразователе дополнительная запись должна проводиться в два этапа.
Преобразователь рассматривается тогда как два отдельных выходных устройства, выбор которых можно прове- Связь устройств обработки с внешней средой сти, например, с помощью младшего разряда адреса, как показано на рнс. 3.17. Конечно, для заполнения двойного регистра потребуется вторая команда вывода. ЦАП имеет 8-разрядный входной регистр и 10-разрядный ЦАП-регистр.
ЦАП-регистр разделен на 8-разрядный входной регистр и отдельный 2-разрядный регистр. Если управляющий сигнал В1(Н)/В2(1) (=байт17байт2) является логической 1. то 8-разрядный ЦАП-регнстр принимает 8 бит от входного регист- исье Рис. Зй7. Устройство сопргсиения цифра-вналогового преобразователи типа ПАС 1000 с микропроцессором 8080А. ра, а 2-разрядный ЦАП-регистр — два старших бита от входного регистра. Это выполняется, когда адресный бит А(тО равен !.
Когда сигнал В!(Н)В2(Е) имеет уровень, соответствующий логическому О, оба бита второго информационного слова, выданного машиной, записываются в 2-разрядный ЦАП-регистр. Когда поступает сигнал КЛ(Е) (выравнивать вправо),то 1О-битовое информационное слово выравнивается вправо, а этовдапном случае означает, что 8 самых младших разрядов (СИР) врегистре заполняются битами первого информационногослова, а в два самых старших разряда в ЦАП-регистре заносятся два самых младших бита второго информационного слова. При выполнении команды Ы(1) (выравниватьвлево) два старшихразряда второго информационного слова поступают в 2-разрядный ЦАП-регистр и формируют в нем два самых младших разряда.
Прием данных от входного регистра в ЦАП-регистр осуществляется по команде ХГЕК(1.) (передача). К выходу ЦАП подключен операционный усилитель (ОУ), который преобразует изменение потока данных на выходе ЦАП упробпююа7ах агатга а7ааа ааалмг Днбб74 гаси дам ла аие Рис.
3.18. Связь аналоговых схем сравнении, вырабатывающих измеритель ную информацию, с шиной данных мнироцроцессора. в изменение напряжения. Требуемая обратная связь в операционном усилителе возникает благодаря соединению его выхода с внутренним сопротивлением связи (КРВ) ЦАП. Это сопротивление обеспечивает схеме оптимальную температурную стабильность. Если в процессе аналого-цифрового преобразования аналоговый входной сигнал быстро изменяется, то обычно производится выборка входного сигнала в определенные моменты времени. Выбранная величина напряжения этого сигнала фиксируется в схеме хранения. В процессе аналого-цифрового преобразования, который является достаточно продолжительным, напряжение на входе АЦП остается постоянным. Считывание сигнала может быть осуществлено в тот момент, когда преобразователь запрашивается вычислительной машиной, т.
е. по команде мгй1ТЕ. К усилителю считывания с хранением мы еще вернемся в дальнейшем описании. В тех устройствах передачи входных данных, у которых схе- Связь устройств обработни с енешяей средой мы сравнения преобразуют аяалоговую информацию в цифровую, для соединения схемы с вычислительной машиной также необходимо ввести дополнительную логику.
Для пояснения того, что требуется для осуществлении связи, на рис. 3.18 показано устройство ввода данных с цодключеиными схемами сравнения, которые указывают равный, макси- ипййблпющйя шина йюяй ййяяот змабтел .валяю Рис. 339. Управление виешннмн приборами от выходного устройства выннс- лнтельной машины. мальный или минимальный уровень температуры, давления и тока. Выходы схем сравнения соединены с регистром типа 73Е3374, содержащим восемь В-триггеров, данные в которые вводятся при поступлении переднего фронта синхроимпульсов Т. Выходы триггеров (9п) соединяются с шиной данных через буферное устройство с тремя состояниями, которое также находится в регистре типа 74ЕБ374. Если вычислительная машина принимает данные от датчиков измеряемой величины, то должны быть поданы сигналы %К((о) и СЕ().), после чего О-триггеры принимают данные с выходов схем сравнения.
Теперь эти данные можно считывать по команде ввода, которая содержится в программе, выполняе- Глава 3 мой вычислительной машиной. Прн поступлении второго байта команды ввода значения сигналов СЕ н КР становятся равными О и буферное устройство с тремя состояниями открывается для передачи данных. При этом информация от О-триггеров попадает на шину данных и считывается микроЭВМ. При выводе двоичной информации для управления нагревательными элементами, насосами, магнитными вентилями и т. д. данные выбираются из ЭВМ с помощью команды вывода. Данные„выдаваемые вычислительной машиной, находятся на шине данных очень недолго, а именно лннть во время действия сигнала 1ОГ(ЪК(Е).
Поэтому требуется записать их в регистр, чтобы можно было достаточно продолжительное время располагать данными для управления выходными устройствами. На рнс. 3.19 показана схема с выходнымиэлементамн,которые управляются сигналами с выходов В-триггеров регистра. Здесь используется регистр того же типа, что и в схеме на рис. 3.18. При выполнении команды вь1вода активными во время поступления второго байта являются сигналы СЕ(1.) и 1О/%К(1), что ведет к считыванию сигналов с шины данных в О-триггеры. Выходы В-триггеров через буферное устройство с тремя состояниями, соответствующий усилитель илн полупроводниковое реле подключаются к различным внешним приборам, которые используются в зависимости от информации, содержащейся в регистре.
Полупроводниковые реле (ППР) и другие схемные элементы мы более подробно рассмотрим в дальнейшем. 3.7. Ошибки аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования Прв преобразовании аналоговой измеряемой величины в двоичное число возникает целый ряд вопросов, связанных с разрешающей способностью, точностью, организацией считывания и т. д. Если требуется применить указанный преобразователь, то необходимым условием является знание хотя бы некоторых из перечисленных вопросов. Точность АЦП обычно оценивается по величине разности между действительным значением входного напряжения н его двоичным эквивалентом на выходе преобразователя, которая возникает из-за наличия различных видов ошибок. Обычно зта величина видается, но более подробные сведения о том, из чего состоят ошибки и насколько онн велики, в формуляре данных АЦП отсутствуют.
Для тех случаев, которые связаны исключительно с применением этого вида схем, причины ошибок не так важны до тех пор, пока схема удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям. Тем не менее в этом разделе мы рассмотрим ряд причин, вызывающих ошибки, чтобы получить представление о проблемах этого преобразования. Связь устройств обработки с внешней средой На примере весов мы уже рассмотрели так назьваемую ошибку квантования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
