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.

UАЦП =5В

б = 0,03%

Значение ступени квантования:

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

Число дискретных значений кода АЦП:

n = UАЦП /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

m
k
 
ШД
ШУ
ША
Res in
RDYIN
КР580 ГФ24
Reset
ReadyY
SYNC
Ф2  
Ф1
ST STB
Ready
Ф2  
SYNC  
Ф1  
Reset  
КР580 ВМ80  
D0...D7  
Ready  
WR
А0…А15
D0...D7
DBIN
WR
ST STB  
КР580 ВК28  
D0...D7  
INT
I/OR
I/OW
MEMR
MEMW
WR  
WD  
A0/A1
CS
D7-D0
КР580 ВВ55
А
В
С
С
D13/D6
D5-D0
Ready
Start
AD 7952
Uвх
Uоск
ПЗУ
ОЗУ
D0-D7  
RD
 
 
 
 
WR
RD
A0/A1
D7-D0
CS  
КР580 ВВ55
A
B
С
D7-D0  
INT  
УBB
А
А

Рис.5 Микро ЭВМ. Схема электрическая структурная.

Наши рекомендации