Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Января 2011 в 08:19, реферат
Аналого-цифровое преобразование следует использовать в областях, где для обеспечения помехоустойчивой и шумозащищенной передачи аналоговая информация преобразуется в промежуточную цифровую форму (например, «цифровая звукотехника» или импульсно-кодовая модуляция). Это требуется в самых разнообразных измерительных средствах (включая обычные настольные приборы типа цифровых универсальных измерительных прибором и более экзотические приборы, такие, как усреднители переходных процессов, «ловушки для выбросов» и осциллографы с цифровой памятью), а также в устройствах генерации и обработки сигналов, таких, как цифровые синтезаторы колебаний и устройства шифрования данных.
Введение
1. Разработка структурной схемы устройства и обоснования принятых решений
1.Выбор и обоснование структурной схемы
2.Разработка функциональных схем отдельных блоков устройства
3.Краткое описание работы схемы
4.Техническое обоснование выбора компонентов схемы
2.Описания принципа действия отдельных блоков
1.Коммутатор и усилитель входных сигналов
2.Схема автоматического переключения полярности опорного напряжения
3.Источник опорного напряжения
4.Блок делителей опорного напряжения
5.Блок суммирующих компараторов с аналоговыми ключами для "взвешенного сигнала"
6.Схема управления на микроконтроллере
3.Алгоритм управления АЦП
4.Схема электрическая принципиальная
5.Расчет временных характеристик
Список использованной литературы
Заключение
Входной сигнал подаётся одновременно на входы всех компараторов.
Компаратор C1 сравнивает входной сигнал
с половиной опорного напряжения, если
входной сигнал превышает половину опорного
напряжения то на выходе компаратора появляется
высокий уровень, который вызывает включение
аналоговых ключей Kx.1, и следовательно
подачу Uоп/2 на входы остальных компараторов,
также этот высокий уровень поступает
на вход D1 регистра "RG". Компаратор
C2 сравнивает входной сигнал с одной четвёртой
опорного напряжения, если входной сигнал
не превышает половины опорного напряжения,
если превышает то сравнивает с суммой
1/4 и 1/2 опорного напряжения. В любом из
случаев если входной сигнал превышает
опорный(сумму опорных) компаратор C2 включает
Uоп/4 на входы последующих компараторов
подаёт "1" на вход D2 регистра "RG",
в противном случае Uоп/4 не подаётся к
последующим компараторам и на входе D2
регистра "RG" "0". Аналогичным
образом работают последующие каскады.
Вследствии того, что цифровой код на выходе
преобразователя непрерывно изменяется,
отслеживая входной сигнал, то необходимая
частота дискретизации задаётся программно,
с учётом временных задержек элементов
схемы.
2.6.
Схема управления
на микроконтроллере.
Схема
управления на микроконтроллере состоит
из регистра "RG" 74AC373 или любого функционально
аналогичного и однокристального микроконтроллера
"MC" типа SX28AC200 производства фирмы
"SCENIX" с тактовой частотой 200МГц(см.
Рис. 9).
Микроконтроллер
после запуска по завершении программы
теста и начальных установок (см. алгоритм
на рис. 10 ) выбирает мультиплексор AnS вход
CE-, выставляет на входах A0-A2 адрес канала
I0 и сигналом OE- разрешает передачу входного
сигнала I0 на выход OUT мультиплексора,
по истечении выдержки времени неоходимой
для установления кода на входах регистра
"RG" микроконтроллер даёт команду
записи в регистр, из которого считывает
данные во внутренее ОЗУ, после чего следуют
програмно-заданное кличество циклов
выдержки времени, записи в регистр и переноса
в ОЗУ. Далее сигналом OE- запрещается передача
со входа I0 на выход мультиплексора, устанавливается
на входах A0-A2 адрес следующего канала
и производится цикл преобразования и
считывания. По окончании цикла поледнего
считывания канала микроконтроллер производит
завершение операций по обработке полученых
значений и сохраняет данные в буфере.
Далее запрещается передача входного
аналогового сигнала на выход мультиплексора
и если считан не последний канал, то инкрементируется
адрес канала мультиплексора и продолжается
цикл чтения и преобразования. По завершении
цикла обработки последнего канала проверяется
был ли запрос на обмен от внешнего устройства,
если да то производится обмен и очищается
буфер, иначе буфер проверяется на переполнение
и при необходимости очищается, после
чего весь цикл повторяется.
5.
Расчет временных
характеристик.
Быстродействие схемы определяется временными задержками элементов схемы, и расчитывается как сумма всех послеловательно включенных элементов в наименее быстродействующей ветви схемы, умноженной на коэффициент 1.15, т.е. если обработка сигнала производится параллельно несколькими участками схемы то за основу для расчётов берётся участок имеющий наибольшее время задержки.
В данном случае обработка сигнала идёт по одной ветви и следовательно задержка равна:
tALL=1.15*(tMX+tA1+6*tCM
где
tMX - время задержки входного мультиплексора nS;
tA1 - время задержки входного усилителя nS;
tCMP - время задержки одного компаратора преобразователя nS;
5tSW - время задержки одного аналогового ключа преобразователя nS;
tCM1 - время задержки компаратора переключателя полярности nS;
tB - время задержки буферных элементов переключателя полярности nS;
tK_SPP
- время задержки одного аналогового ключа
переключателя полярности nS.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
www.bankreferatov.ru
Информация о работе Описания принципа действия отдельных блоков