Статическая погрешность

В большинстве применений АЦП используют для измерения медленно изменяющегося, низкочастотного сигнала (например, от датчика температуры, давления, от тензодатчика и т.п.), когда входное напряжение пропорционально относительно постоянной физической величине. Здесь основную роль играет статическая погрешность измерения.

Расчет параметров АЦП

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал).

Продолжительность оцифровки АЦП должна быть менее 0,02 с.

U_АЦП =5В

б = 0,03%

Значение ступени квантования:

ΔU=(б/100)*U_АЦП = (0,03/100) * 2= 0.0006 В

Число дискретных значений кода АЦП:

n = U_АЦП /ΔU + 1 = (5/0,0006) +1 = 8334

Разрядность АЦП:

L > log₂ⁿ = log₂⁸³³⁴= 13.0248

L =13

Выбор АЦП

Из этого следует, что АЦП выбираем 14-разрядный. Необходимо выбрать АЦП с разрешением от 13 разрядов. AD 7952 является 14-разрядным АЦП с программируемым диапазоном входных сигналов. Позволяет уменьшить число внешних компонентов, размеры и стоимость проектируемых на его основе устройств. Пользователи практически без задержки могут переключать четыре диапазона этого АЦП ( 0...5, 0...10, ±5, ±10 диф.). Благодаря частоте выборки 1 МГц этот АЦП превосходит ближайшие аналоги по скорости преобразования. Стоимость его вдвое меньше стоимости ближайших аналогов, а размеры – на 50% меньше аналогичных преобразователей, что делает его наиболее предпочтительным при построении изделий с широкими функциональными возможностями. Потребляемая максимальная мощность равна 100мВт.

Разработка структуры микро ЭВМ.

Структурная схема — это совокупность элементарных звеньев объекта и связей между ними, один из видов графической модели. Она предназначена для отражения общей структуры устройства, то есть его основных блоков, узлов, частей и главных связей между ними. Из структурной схемы должно быть понятно, зачем нужно данное устройство и что оно делает в основных режимах работы, как взаимодействуют его части.

Главный принцип построения структуры ЭВМ - магистрально-модульная организация.

При этом под модулем будем понимать обособленное устройство, предназначенное для выполнения определенного типа операций над информацией (обработка, преобразование, хранение), а под магистралью – канал связи, служащий для передачи информации, соответствующей определенному стандарту, и допускающий подключение нескольких параллельных модулей. Определенный набор сигнальных проводников магистрали и стандарт передачи информации в совокупности образуют интерфейс. Микропроцессор - это центральный узел, управляющий перемещением всех данных и выполнением операций.

Сигнал поступает с датчика флуометра на АЦП AD7952. АЦП AD7952 этот сигнал оцифровывает и с помощью микросхемы КР580 ВВ55А передаёт цифровой код на шину данных. По 8-разрядной информационной шине или шине данных (ШД) осуществляется двунаправленная пересылка данных к микропроцессору и от микропроцессора. По шине данных два байта информации передаётся в ПЗУ и ОЗУ. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) в микро ЭВМ содержит некоторую программу (на практике программу инициализации ЭВМ). Программы могут быть загружены в запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ) и из внешнего запоминающего устройства (ВЗУ). Это программы пользователя. По внешнему прерыванию контроллер КР580 ВМ80 выдаёт сигнал по шине управления и байт из ОЗУ перемещается в УВВ по шине данных. После этого Байт из ПЗУ перемещается в ОЗУ, откуда перемещается в УВВ по шине данных.

Микропроцессор координирует работу всех устройств цифровой системы с помощью шины управления (ШУ). Помимо ШУ имеется 16-разрядная адресная шина (ША), которая служит для выбора определенной ячейки памяти, порта ввода или порта вывода. Важно отметить, что МП может посылать информацию в память микро ЭВМ или к одному из портов вывода, а также получать информацию из памяти или от одного из портов ввода.

Выводы по Главе III.

В третьей главе была построена и описана структурная схема нашей микро ЭВМ, которая отражает общую структуру устройства, то есть его основные блоки, узлы, части и главные связи между ними. Также была построена функциональная схема, указывающая на выполняемые функции. Далее, основываясь на данной схеме, будет построен алгоритм функционирования микро ЭВМ.

Разработка структурной схемы микро ЭВМ