Архитектура вывода аналоговых сигналов. Однополярный рабочий диапазон
Архитектура вывода аналоговых сигналов
Большинство устройств Е-серии имеют цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) для каждого из каналов аналогового вывода. Цифро-аналоговые преобразователи обновляются одновременно, так что для операций вывода необходим лишь один тактовый генератор. Тактовый генератор аналогового вывода создает сигнал регенерации (update clock). Выходные сигналы каналов аналогового вывода синхронизированы таким же образом, как и каналы аналогового ввода при одновременной выборке сигналов.
Однополярный рабочий диапазон
Однополярный сигнал имеет диапазон изменений, содержащий только положительные значения. Если вы установите устройство в режим однополярного сигнала, то рабочий диапазон ЦАП определяется следующим образом:
Максимальное напряжение = +Vref
Минимальное напряжение = 0 В
Например, если вы используете внутреннее опорное напряжение величиной +10 В, то рабочий диапазон ЦАП будет установлен от 0 до +10 В. Однако если сигнал будет изменяться от 0 до +5 В, то вы не сможете использовать максимальное разрешение ЦАП. Чтобы разрешение довести до максимума, можно установить внутреннее опорное напряжение величиной +5 В. Теперь рабочий диапазон ЦАП будет равен от 0 до +5 В, совпадая с диапазоном изменения сигнала, и вы будете целиком использовать разрешающую способность ЦАП для генерации сигнала.
Система обозначений ni-daQmx при операциях цифрового ввода/вывода
При работе с NI-DAQmx используйте следующие соглашения в описании цифровых линий и портов. В каждом случае X соответствует номеру вашего DAQ устройства, Y соответствует цифровому порту, A и B соответствуют цифровым линиям вашего DAQ устройства.
Порт — Dev X/Port Y
Одна линия — Dev X/Port Y/LineA
Несколько линий — Dev X/Port Y/LineA:B. Линии считываются (либо в них записывают) в возрастающем порядке, начиная с Линии А и продолжая до Линии В. Для явного управления порядком считывания (или записи) из линий используйте обозначение Dev X/Port Y/LineA, Dev X/Port Y/LineB. Каждую линию отделяет запятая.
Счетные сигналы. Компоненты счетчика.
Счетные сигналы
Счетчики работают с ТТЛ совместимыми сигналами. ТТЛ совместимый сигнал имеет следующие технические характеристики:
0 В – 0.8 В = низкий логический уровень (logic low)
2 В – 5 В = высокий логический уровень (logic high)
Максимальное время нарастания/спадания = 50 нс
Цифровые устройства ввода/вывода могут устанавливать либо отслеживать состояние в цифровой линии. В отличие от них счетчики имеют отношение не только к состоянию сигнала, но и переходу из одного состояния в другое. Счетчик может детектировать нарастающие фронты (переход из состояния с низким логическим уровнем в состояние с высоким логическим уровнем) и спадающие фронты (переход из состояния с высоким логическим уровнем в состояние с низким логическим уровнем). Существует два важных параметра, относящихся к детектированию нарастающих и спадающих фронтов, а именно, время нарастания/спада и минимальная длительность импульса. Время нарастания/спада характеризует, насколько быстро сигнал переходит из одного состояния в другое. Для того, чтобы счетчик зафиксировал фронт, переход должен осуществляться не более, чем за 50 нс в соответствии с характеристиками ТТЛ совместимого сигнала.
Кроме этого временного ограничения существует некоторая минимальная задержка времени, спустя которую счетчик снова сможет зафиксировать фронт после детектирования нарастающего или спадающего фронта сигнала. Эту задержку называют минимальной длительностью импульса. Минимальная длительность зависит от используемой микросхемы счетчика. Устройства Е-серии содержат микросхему DAQ-STC, которая обеспечивает минимальную длительность импульса в 10 нс и для исследуемого сигнала и для сигнала разрешения. Для определения минимальной длительности импульса, требуемой счетчиком какого-либо DAQ устройства, посмотрите документацию к этому устройству.
Существует пять различных типов операций с использованием счетчика – подсчет фронтов, генерация импульсов, измерение параметров импульса, измерение частоты и измерение положения.
Компоненты счетчика
Счетчик имеет следующие основные компоненты:
Регистр отсчетов (Count Register) – Сохраняет текущий отсчет счетчика. Этот регистр можно опрашивать программно.
Информационный вход (Source) – Сигнал на этом входе может изменить текущий отсчет, запомненный в регистре. Счетчик ждет нарастающих или спадающих фронтов именно на этом входе. Выбор типа фронта, вызывающего изменение отсчета, осуществляется программно. Тип выбранного фронта называется активным фронтом сигнала. Когда на информационном входе принимается активный фронт, отсчет изменяется. Будет ли активный фронт увеличивать или уменьшать текущий отсчет, также настраивается программно. Информационный сигнал должен быть ТТЛ совместимым.
Вход разрешения (Gate) – Сигнал на этом входе определяет, будет ли активный фронт на информационном входе (Source) изменять отсчет. Подсчет может состояться, когда уровень напряжения на этом входе высокий, низкий или находится в промежутке между различными комбинациями нарастающих и спадающих фронтов. Настройки данного входа осуществляются программно. Сигнал разрешения напоминает маску в цифровой линии при операциях дискретного ввода/вывода, поскольку позволяет фиксировать либо игнорировать активные фронты на информационном входе.
Выход (Out) – На нем генерируются импульсы или серия импульсов, или по-другому, последовательность импульсов. Выходной сигнала ТТЛ совместим.