Wykład 4 Przetwornik Analogowo-Cyfrowy

Prezentacja na temat: "Wykład 4 Przetwornik Analogowo-Cyfrowy"— Zapis prezentacji:

1 Wykład 4 Przetwornik Analogowo-Cyfrowy
(Analog to Digital Converter – ADC) oraz Jednostki Czasowo-licznikowe (Timery) SAB80C537 dr inż. Andrzej Przybył Katedra Inżynierii Komputerowej Politechnika Częstochowska

2 Przetwornik Analogowo-Cyfrowy Wstęp
Zadaniem przetwornika analogowo-cyfrowego jest konwersja wartości napięcia elektrycznego na wartość liczbową w formacie binarnym Sygnał analogowy w postaci napięcia elektrycznego z zakresu 0..5V (występujący na wybranych nóżkach procesora) jest konwertowany na liczbę z zakresu 0..(2n) -1. Im większa liczba bitów (n) przetwornika tym przetwornik jest dokładniejszy (ma większą rozdzielczość). Przykładowo dla przetwornika 8-bitowego (występującego w systemie SAB80C537) n=8 a zakres wynosi odpowiednio

3 Podstawowe parametry przetwornika ADC
12 multiplexowanych kanałów wejściowych współdzielonych ze standardowymi (GPIO) funkcjami portów P7, P8

4 Podstawowe parametry przetwornika ADC, cd.
Programowalne wewnętrzne poziomy referencyjne (zakres przetwarzania może być zawężony). Możliwe ustawienie 16-poziomów każdego (górnego i dolnego) z napięć referencyjnych z zakresu 0..5V 8-bitowa rozdzielczość przetwarzania zakresu napięć referencyjnych Wybieralny zewnętrzny lub wewnętrzny start konwersji

5 Rejestr ADCON0 i ADCON1

6 Wybór kanału do przetwarzania

7 Programowanie zakresów konwersji
Rejestr DAPR

8 Przykładowa procedura
Odczyt kanału nr 7 (port P7.7) odczytaj_AD1: CLR ADEX ;konwersja uruchamiana wewnętrznie ;(przez program) CLR ADM ;pojedyncza konwersja MOV ADCON1,#7 ;numer kanału wg tabeli mov DAPR,#0 ;ustawienie zakresu ;przetwarzania 0..5V, i wystartowanie ;konwersji czekaj1: jb BSY, czekaj1 ;oczekiwanie na koniec przetwarzania mov A,ADDAT ;odczyt wyniku z rejestru wynikowego ret ;powrót do programu wywołującego

9 Jednostki czasowo-licznikowe TIMERY
Procesor SAB80C537 posiada kilka jednostek czasowo-licznikowych, tzw. timerów: T0, T1 – uniwersalne timery identyczne jak we wszystkich procesorach z rodziny 80C51 T2 i Compare Timer – są dodatkowymi timerami dostosowanymi do zadań pomiaru i generacji przebiegów impulsowych takich jak Modulacja Szerokości Impulsu (ang. PWM) itp.

10 Timery T0 i T1, tryby pracy i konfiguracja, REJESTR TMOD (89h SFR)

11 Timery T0 i T1, tryby pracy i konfiguracja

12 Timery T0 i T1. Tryb 1 – 16-bitowy
TH0, TL0 (TH1, TL1) są połączone kaskadowo tworząc timer 16-bitowy Timer jest napędzany zegarem o częstotliwości OSC/12 Przepełnienie timera powoduje wyzerowanie TL0, TH0 i ustawienie TF0 (TF1)

13 Timery T0 i T1. Tryb 2 – 8-bitowy z automatycznym przeładowywaniem
TL0 tworzy 8-bitowy timer Przy przepełnieniu (oprócz ustawienia TF0) PRZEŁADOWYWANA jest zawartość TL0 wartością początkową zawartą w TH0 (TH0 nie ulega zmianie)

14 Pytania kontrolne Podać i wyjaśnić zależność rozdzielczości od liczby bitów przetwornika analogowo-cyfrowego (AC) Wyjaśnić pojęcia multipleksowania kanałów wejściowych przetwornika AC Opisać w punktach procedurę odczytu przetwornika AC Podać podstawowe dane (rozdzielczości, tryby pracy itp.) jednostek czasowo licznikowych (tzw. timerów) T0 i T1 mikrokontrolera SAB80C537 Opisać zjawisko przepełniania się liczników (funkcjonowanie flag przepełnienia, pojemność licznika a jego liczba bitów, możliwości wpływania na szybkość przepełniania się licznika w systemie z mikrokontrolerem).