Курсовая работа: Пристрій мікропроцесорної обробки аналогової інформації
Отже, фільтр є рекурсивним, оскільки в правій частині рівняння присутні члени виду
Побудова структурної схеми апаратної реалізації цифрового фільтра
Схема 2.1 Структурна схема реалізації рівняння цифрового фільтра, де: DL – елемент затримки, ХY – елемент множення, ∑ – суматор
2. Вибір та обгрунтування типу АЦП і ЦАП
2.1 Вибір типу АЦП
У відповідності з умовами даної роботи для цифрового фільтру потрібно використати 12-розрядний АЦП і 16-розрядний ЦАП.
При розгляді ЦАП і АЦП мають місце наступні критерії:
1) Час перетворення.
2) Похибка перетворення.
3) Складність застосування.
4) Поширеність.
В якості мікросхеми АЦП з 12-розрядним вихідним сигналом для даного цифрового фільтра виберемо 12-розрядний АЦП К572ПВ1А, що має наступні характеристики:
Розрядність | 12 |
Час перетворення, мкс. | 170 |
Вхідна напруга, В | 5 |
Напівпровідникова ВІС функціонально завершеного АЦП призначена для використання в електронній апаратурі в складі блоків аналогового вводу.Мікросхема виконує функцію 12-розрядного аналого-цифрового перетворення однополярного і біполярного вхідного сигналу з представленням результатів перетворення в паралельному двійковому коді. Мікросхема випускається у 48-вивідному металкерамічному герметичному корпусі типу 4434.48-2 з вертикальним розміщенням виводів.
Позначення АЦП АЦП К572ПВ1А на схемі електричній принциповій
Призначення виводів мікросхеми К572ПВ1А:
Виводи | Призначення |
1 | Послідовний вхід |
2 | Вхід управління СР |
3 | +5В |
4-15 | D0-D11 |
16 | Вхід управління МР |
17 | Вхід управління режимом |
22 | Вихід “Цикл” |
23 | Вхід порівняння |
24 | -15В |
25 | Вхід ТІ |
26 | Вихід “Кінець перетворення” |
27 | Вхід “Запуск” |
28 | Вхід “Цикл” |
29 | Вхід стробування ЦАП |
30 | Цифрова земля |
31 | Кінцевий вивід матриці R-2R |
32 | Спільний вивід резисторів 1,2 |
40 | Вивід регістра 1 |
41 | Вивід регістра 2 |
42 | Опорне навантаження |
43 | Аналоговий вхід 1 |
44 | Аналоговий вхід 2 |
45 | Спільний вивід резисторів аналогових вх. 1,2 |
46 | Аналоговий вихід 1 |
47 | Аналоговий вихід 2 |
48 | Анагогова земля |
Встановлення АЦП у вихідний стан і запуск його в режим перетворення здійснюється з допомогою входу “гашення/перетворення”. При поступанні на вхід “гашення/перетворення” рівня логічного нуля АЦП починає перетворення вхідної інформації. Через час, необхідний для перетворення на виході АЦП “готовність даних” з’являється сигнал з рівнем логічної одиниці, що сигналізує про готовність виводу даних з АЦП в МПП. МПП, прийнявши дані, встановлює на вході “гашення/перетворення” рівень логічної одиниці, що “гасить” інформацію, що є в регістрі послідовного наближення, і АЦП знову готовий до прийому, опрацювання вхідних даних
Запуск АЦП здійснюється видачею 0 в розряд C7 (сигнал “гашення/перетворення”) каналу С ППІ.Оскільки згідно умови мені необхідно використати режим 1 роботи ППІ , то в складі МПП потрібно використати 2 мікросхеми ППІ, причому одну з них запрограмувати на ввід через канали А та В , а другу – на вивід. Запуск АЦП будемо здійснювати з використанням порта С 1-шої ППІ. По закінченні перетворення на вході “готовніть даних” з’являється сигнал логічна “1”, який подається на вхід розряду С2 каналу С ППІ .
Часова діаграма роботи АЦП К572ПВ1А
Принципова схема підключення АЦП до МПП
2.2 Вибір типу ЦАП
При аналізі коефіцієнтів рівняння цифрового фільтру виявилося, що розрядність Yn може зрости , більш детально це пояснено у пункті структури представлення даних. Отже, нам потрібен 14-розрядний ЦАП з високою швидкодією та функціональною завершеністю.
В якості мікросхеми ЦАП для даного цифрового фільтру з чотирнадцятирозрядним вихідним сигналом можна вибрати 14 – розрядний ЦАП К427ПА1. К427ПА1 має наступні характеристиками :
Розрядність | 14 |
Час перетворення, мкс. | 30 |
Кількість виводів | 40 |
Позначення ЦАП К572ПА1 на схемі принциповій електричній