Цифровой импульсный вывод данных
Цифр выв дан осущ через порт выв дан контроллера в регистре внешних устройств. При большем числе таких регистров их входы объединяются на общ шину МК, а запись инф в конкретный регистр осущ путем их мультиплексирования с помощью отдельного дешифратора, на вход которого подается адрес регистра с другого порта вывода УМК . Если число регистров не превышает числа разрядов второго порта , их мультиплексирование может осуществляться непосредственно сиг со второго порта.
Имп выв инф осущ по отдельным разрядам порта выв. Эти сиг используются : а) для управления исполнительными дв. типа шаговыми б) Для управления рем контакторами и тому подобными устройствами в) для управления силовыми полупроводниковыми ключами на теристорах, транзисторах и т.д. г) для управ индикаторными устройствами (лампы, светодиоды…) д) для управления элем цифр логики расположенными на объекте.
Как и при вводе при выв различают :
1 статический выв , когда выдаваемый сиг хранится в регистре порта , до тех пор, пока в него не будет занесено новое значение.
2 динамический выв. Выдаваемый сиг хранится в регистре порта такой интервал времени , который определяется не программой, а работой аппаратного устройства формирования временного интервала. Либо он выдается на короткий интервал времени , реальная длит сиг задается устройством врем задержки в данном канале управления , например в 5 случае длит управления тирристором VS задается с помощью ждущего мультивибратора на триггере с длительностью имп Ти =тау=RC .
Ввод аналоговых сигналов
Аналоговые сигналы преобразуются в цифровой код с помощью АЦП. АЦП отличаются вариантом исполнения, принципом преобразования, быстродействием. Конструктивно могут выполняться в виде автономных микросхем, устанавливаемых на одной плате с контроллером. Кроме этого существуют отдельные типы контроллеров, имеющие встроенное АЦП, которое является частью архитектуры контроллера.
Существуют АЦП последовательного счета и АЦП поразрядного кодирования
Он различаются между собой быстродействием и схемотехникой.
п
ринцип
работы АЦП последовательного счета
состоит в сравнении входного напряжения
с последовательно нарастающим эталонным
напряжением Uэ(t)
и кот формируется с помощью ЦАП и двоичного счетчика. Двоичный счетчик последов изменяет свое состояние начиная с установки счетчика в нулевое сост, что обесп подачей пускового имп на вход R, счетчика и одновременно усть высокий потенциал на выходе триггера , что разрешает подачу тактовых импульсов с выхода тактового генератора через схему лог «или» на вход счетчика. Счетчик начинает работать и на его вых D0 & Dn формируется ослед нарастающий двоичный код, кот с помощью ЦАП преобразуется в последовательно нарастающее эталонное напряжение. В момент совпадения Uэ= n*delU с Uвх с тонностью до величины квадрата делU срабатывает компаратор кот останавливает работу счетчика путем перевода триггера в противоположное сост. Погрешность преобр опред велич делU, кот в свою очередь зависит от разрядности счетчика и точности работы ЦАП. Диапазон преобразования так же опред разрядностью счет и точностью ЦАП.
Uвх.макс= делU*(2n-1)Основной недостаток ЦАП последовательного счета это сравнительно большое время преобразования, и его зависимости от мгновенного значения величины Uвх, Тпреобразования максимум = ΔT* Qn
Тпреобразования максимум <= 30 мкс
Uвх, о.е. |
К6 |
К5 |
К4 |
К3 |
К2 |
К1 |
К0 |
D0 |
D1 |
Dn |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
5 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
6 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
7 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Принцип
работы состоит в том, что входное
напряжение подается на все не инвертирующие
входы компараторов, на инвертирующие
входы подаются опорные напряжения
соответствующие уровням дискретизации,
которые образованы резистивным делителем
опорного напряжения. Для нижнего
компаратора (К0
)
К1
К2
К2 Так как каждый из компараторов срабатывает только от своего уровня, то при подаче входного напряжения одновременно срабатывает столько компараторов начиная с нулевого и заканчивая тем компаратором у которого величина входного напряжения превышает его опорное в пределах значения U. На выходе компараторов образуется линейно нарастающий код который с помощью приоритетного дешифратора преобразуется в двоичный. Так как компараторы срабатывают одновременно, то время преобразования минимально (около t≤100 мс). Количество компараторов на входе связано с разрядностью на выходе: i =2n-1 . Выбор типа преобразователя зависит от характера изменения аналогового сигнала, если процесс медленный применяется АЦП последовательного типа, если процесс быстрый – АЦП параллельного типа.
Рассмотрим АЦП типа К1113ПВ1 последовательного типа, со временем преобразования tпр≤30мкс.
Восемь старших разрядов АЦП присоединяются к порту Р1, управление АЦП осущ. по входам Г/П и Г/Д, которые соответственно присоединены к входам контроллера INT0 и Р3.0. на выходе Р3.0 контроллер формирует импульс длительностью не менее 2мкс, который определяет начало процесса преобразования при этом фронтом импульса гасятся предыдущие значения, а по срезу запускается процесс преобразования. По окончанию времени преобразования АЦП выдаёт сигнал Г/Д (Готовность/Данные), срезом которого инициируется прерывание по INT0, после чего контроллер осуществляет процедуру чтения данных с выхода АЦП порт Р1. Далее процесс циклически повторяется при этом время пуска АЦП определяется либо таймером контроллера, либо программными метками.
Программа работы АЦП.
0000H LJMP BEGIN SETB IE.7
0003H PRER0: MOV R1, P1 WAIT: JNB 20H, M1
SETB 20H CALL CONTROL
CLR TCON.1 CLR 20H
RETI M1: SJMP WAIT
BEGIN: CLR TCON.0 CONTROL: SETB P3.0
SETB IP.0 MOV R7,#03
SETB IE.0 M2: DJNZ R7, M2
CALL COTROL CLR P3.0 RETI