4Аналоговый ввод-вывод. Лабораторная работа № 7

Комбинирование аналоговых измерительных цепей (АЦП-ЦАП) и быстродействующих цифровых цепей (CPU) на одном кристалле задача очень непростая! Микроконтроллеры со встроенными АЦП и ЦАП появились далеко не сразу и относительно недавно. В начале сего века такие МК были еще редкостью, теперь это стандарт де-факто. Но и сейчас, когда нужно получить большую точность измерений или большую скорость, иногда приходится отказываться от встроенных в МК АЦП и ЦАП.

Теоретическая часть анолого-цифрового и обратного преобразования изложена студентам в предыдущем курсе по электронике, для возобновления и пополнения знаний рекомендуем следующие источники [1 - 4].

Целью лабораторной работы, является изучение принципов организации ввода-вывода аналоговой информации в микроконтроллерах. В работе изучаются АЦП, ЦАП и компаратор.

4.1Работа с АЦП

Все что касается работы АЦП, встроенного в МК описано в технической документации в соответствующем разделе (стр. 303). Здесь поясним лишь то, что окажется непонятным для большинства студентов.

4.1.1Описание структурной схемы

Входы АЦП образованы 16-ю внешними каналами (ADC_0 .. ADC_15) и двумя внутренними (встроенный датчик температуры Temp и встроенный источник опорного напряжения Vop). Эти входы подключены к аналоговому мультиплексору Analog Matrix. Входы с обозначением _REF_REF+ предназначены для подключения внешнего источника опорного напряжения. Сами аналого-цифровые преобразователи обозначены ADC1 и ADC2 соответственно. Управление работой аналого-цифрового преобразования осуществляется блоком ADC Control, где собственно и расположены все регистры управления и задания режимов работы АЦП.

Надо заметить, что реализация блока АЦП у фирмы Миландр несколько проще и уступает по ряду технических характеристик, чем у его ближайшего аналога ST32F103x. Попробуйте сравнить сами! Пожелаем разработчикам Миландр превзойти зарубежный аналог по всем характеристикам.

4.1.2Ход работы

1.Ознакомиться с физическими принципами работы АЦП, ЦАП и компаратора.

2.Изучить структурную схему аналоговых блоков МК.

3.Изучить состав и назначение регистров аналоговых блоков МК.

4.Изучить программный код измерения температуры. Файл adc.c. Создать программный код измерения нулевого канала первого АЦП. Вывести на экран результат измерения.

4.2Работа с ЦАП

Работа блока ЦАП достаточно проста и описана технической документации на МК. В демопроекте нет модуля работы с ЦАП. Пример работы с этим блоком можно посмотреть в папке «Examples\DAC».