4.2. Обмен данными между эвм и ву по готовности ву

Основное требование к внешнему устройству – его готовность к обмену данными.

Рис. 4.2. Блок-схема алгоритма обмена данными по готовности

На первом шаге (1) ЦП читает состояние ВУ из интерфейса. Затем, ЦП анализирует полученную информацию (2). Если ВУ не готово организуется цикл чтения состояния ВУ и его анализ. Если устройство готово — выполняется программа его обслуживания (3), т.е. передача данных. Последний шаг — сброс готовности ВУ завершает обмен данными.

Плюсы: данный способ является идеальным в смысле согласования временных различий в работе процессора и ВУ.

Недостаток: потери машинного времени на ожидание момента готовности.

Пример: принтер HPLj-6L, скорость печати 6 страниц в минуту, т.е.

=240 символов в секунду. Принтер тратит на печать одного символа 4 мс.

ЦП тратит на печать 2 мкс следовательно 99,95% времени тратится на ожидание готовности.

4.2.1. Функциональная схема интерфейса ввода данных в эвм по готовности ву.

Функциональная схема интерфейса ввода в ЭВМ по готовности ВУ содержит все элементы схемы безусловного ввода данных.

Рис. 4.3. Функциональная схема интерфейса ввода данных в ЭВМ по готовности ВУ

Регистр состояния интерфейсасодержит только один триггер, называемый флаг готовности.

Рис. 4.4. Регистр состояния

ФГ –флаг готовности, может установить в «1» только ВУ. ЦП может прочитать или сбросить флаг готовности.

3. Техническая реализация интерфейса в ас на основе эвм семейства ibmpc

В состав схем входят мультиплексор, усилитель и АЦП. АЦП: зафиксировано значение Uво время выборки в 12-разрядный код. Различают ассиметричную схему включения сигналов с общей землей и дифференциальную схему включения сигналов.

Рис. 4.5. Ассиметричная схема включения сигналов с общей землей.

Рис. 4.6. Дифференциальная схема включения сигналов.

Дифференциальная схема используется:

1. Сигналы менее 1В;

2. Длинные линии, зашумленная среда;

3. Плавающие источники сигнала (незаземленные источники).

Дифференциальную схему можно использовать и с заземленными источниками сигнала.

Лекция №5 Технические характеристики ацп, усилитель, мультиплексор.

• Диапазон изменения входных сигналов: ;

• Разрешающая способность: соответственно;

• Коэффициенты усиления: = 1; 2; 5;

• Максимальное время преобразования: ;

• Входное сопротивление: ;

• Время переключения канала мультиплексора: Т = 4мкс.

5.1 Программная модель интерфейса

Программная модель интерфейса включает следующие регистры:

• Регистр данных АЦП;

• Регистр управления;

• Регистр состояния;

• Регистр запуска.

Uвх n (код)

Рис. 5.1 Характеристика квантователя АЦП

По nнельзя определить точное значение, но можно указать ошибку:.

Если квантователь АЦП имеет характеристику отличную от приведенной, то последняя формула принимает иной вид, например для АЦП L-154:

.

n– Цифровой код на выходе АЦП, лежащий в диапазоне:, т.е. 0 – 4095.

Регистр данных – 12-ти разрядный, минимальное значение 0, максимальное 4095.

Регистр управления.

8-ми разрядный, предназначен для установки номера сигнала, относительный адрес регистра +2.

7	6	5	4	3	2	1	0
U2	U1	M32	C4	C3	C2	C1	C0

Старшие два бита определяют диапазон измерения в выбранном канале.

U2	U1	Значение
1	1
1	0
0	1	В
0	0	Запрещенная комбинация

Бит М32 определяет режим подключения входных сигналов.

M32 = 1 – 32-х канальный режим.

M32 = 0 – 16-ти канальный дифференциальный режим подключения.

C4,C3,C2,C1,C0 – канал мультиплексора.

Если дифференциальный режим, то C4=0.

Если C4,C3,C2,C1,C0 равны 0, то это означает 1-й канал.

Если канал 15, то C4=0,C3=1,C2=1,C1=1,C0=1 при дифференциальном режиме подключения.

После переключения канала мультиплексора нельзя сразу давать команду запуска, необходимо установить задержку равную 4мкс.

После запуска АЦП на измерение срабатывает внутреннее устройство выборки хранения (УВХ), которое запоминает мгновенное значение сигнала на момент запуска.

Регистр управления доступен ЦП только для записи.

Регистр состояния.

8-ми разрядный, адрес +2, указывает состояние АЦП и счетчиков – таймеров, доступен ЦП только для чтения.

7	6	5	4	3	2	1	0
1	1	1	1		T2	T1	T0

3-тий бит – бит состояния АЦП. После запуска АЦП бит состояния устанавливается на время выполнения преобразования и обратно сбрасывается по окончании преобразования.

Регистр запуска 8-ми разрядный, адрес +4, запись произвольного значения в регистр запускает АЦП на измерение.