Дипломная работа: Навчальна модель аналогово-цифрового перетворювача

Можна також відзначити таку перевагу інтерфейсу Centronics, як простота його програмування на будь-якому рівні. У більшості мов програмування присутні процедури взаємодії з принтером, що легко використовувати і для програмування нестандартного пристрою. А оскільки з точки зору програмування Centronics являє собою три програмно доступних регістри, не викликає ускладнень і написання програм нижчого рівня.

1.2.4 Порядок обміну по інтерфейсу Centronics

Основним призначенням інтерфейсу Centronics є підключення до комп'ютера принтерів різних типів. Тому розподіл контактів роз’єму, призначення сигналів, програмні засоби керування інтерфейсом орієнтовані саме на це використання. У той же час за допомогою даного інтерфейсу можна підключати до комп'ютера й інші зовнішні пристрої, що мають роз’єм Centronics, а також спеціально розроблені пристрої.

Основною перевагою використання Centronics для підключення пристроїв у порівнянні з ISA є значно менший ризик вивести комп'ютер з ладу. Головний недолік цього підходу — значно менша швидкість обміну. Призначення 36 контактів роз’єму Centronics приведено в табл. 1.1

Таблиця. 1.1

Призначення контактів роз’ємів Centronics (I – вхідний сигнал комп'ютера, O — вихідний сигнал)

Контакт роз’єму комп’ютера	Коло	I/O*	Контакт роз’єму принтера
1	2	3	4
1	-STROBE	O	1
2	D0	O	2
3	Dl	O	3
4	D2	O	4
1	2	3	4
5	D3	O	5
6	D4	O	6
7	D5	O	7
8	D6	O	8
9	D7	O	9
10	-ACK	I	10
11	BUSY	I	11
12	PE	I	12
13	SLCT	I	13
14	-AUTO FD	O	14
15	-ERROR	I	32
16	-INIT	O	31
17	-SLCTIN	O	36
18...25	GND	-	16,17,19...30,33

* 0 – виведення, 1 – введення даних.

2. ФУНКЦІОНАЛЬНА ТА ЕЛЕКТРИЧНА ПРИНЦИПОВА СХЕМА

2.1 Функціональна схема

Модель аналогово-цифрового перетворювача складається з таких функційних блоків:

- Буфер та блок індикація регістру DR.

- Буфер регістру СR.

- Буфер регістру SR.

- LPT-порту ком’ютера.

- ЦАП регістру DR.

- ЦАП регістру CR.

- Ключ.

- Компаратор.

- Регулятора вхідної напруги.

Працює схема наступним чином (рис 2.1) :

Напруга Uвх, яку потрібно перетворити у цифровий вигляд, подається на ключ, який відкриває проходження Uвх до компаратора або закриває Uвх, відкриваючи проходження напруги від ЦАП регістру СR (якщо АЦП працює в режимі перевірки). Далі Uвх подається на компаратор, де вона порівнюється з напругою, яка подається з ЦАП регістру DR. Напруга на ЦАП формується так: сигнали з регістру DR подаються в буфер та блок індикації регістру DR, а також на дільник напруги.

Рис. 2.1. Схема електрична функціональна АЦП

Буфер використовується для забезпечення надійності роботи пристою. Блок індикації забезпечує спостереження за проходженням цифрового сигналу. В ЦАП регістру DR цифровий сигнал перетворюється в напругу, яка поступає на один з двох входів компаратора. Якщо напруга, яка надходить з ЦАП регістру DR, стає більшою Uвх на вході компаратора, то подається відповідний сигнал в буфер регістру SR, а далі в регістр SR і припиняється порівняння. Вважається, що Uвх рівна напрузі з виводу ЦАП регістру DR, цифровий вигляд Uвх відповідає цифровому сигналу регістру DR.

В режимі тестування замість Uвх подається напруга з ЦАП регістру CR, де вона формується так само, як в ЦАП регістру DR: способом поданням на вхід ЦАП різних комбінацій цифрового сигналу.

2.2 Схема електрична принципова

2.2.1 Вузол буферизації та індикації

Вузол буферизації та індикації складається з резисторів, які обмежують напругу, що подається на вхід мікросхем тригерів Шмітта (які нормілізують напругу до 0 чи 5 В), а також світлодіодів, що дозволяють побачити стан сигналу.

Резистори R1, R2, R3, R4 обмежують напругу, яка подається з з 2-го по 5-й контакт LPT-порта. Напруга подається на мікросхеми DD1 та DD2 на 13 і 9 ніжки (тобто на тригери Шмітта). Тут сигнали інвертуються і нормалізуються до логічного 0 чи 1 (тобто строго 0 чи 5 В). Резистори R11, R12, R13, R14 обмежують напругу (тобто яскравість світіння) світлодіодів відповідно VD0, VD1, VD2, VD3.