7.2 Постановка задачи
1. Используя результаты лабораторной работы № 6 по расчету спектров солнечной активности по гармоникам, соответствующим 3,4,6 и 12 месяцам, рассчитать классификационные коды периодов солнечной активности;
2. Построить классификацию периодов солнечной активности;
3. Сделать анализ результатов.
7.3 Порядок выполнения работы
1. Рассчитайте среднее значение амплитудных оценок спектра для каждой гармоники по 24 периодам, рассчитанных в лабораторной работе №6, по формуле 7.3;
2. Вычислите классификационные признаки K по 24 периодам согласно формуле 7.2. Возможный вариант документа MathCad представлен на рисунке 7.1;
Рисунок 7.1 – пример документа MathCad по данной работе
3. Произведите классификацию периодов солнечной активности, используя значения классификационных признаков K. Периоды солнечной активности относятся к одному классу, если их классификационные признаки полностью совпадают;
4. Сделайте выводы по работе и составьте отчет. В отчете должны быть представлены значения классификационных признаков каждого периода солнечной активности.
7.4 Контрольные вопросы
1. Порядок вычисления классификационного кода периода солнечной активности.
2. Как может быть использована на практике классификация периодов солнечной активности?
3. Как определить максимально возможное число классов по данной классификации?
8 Лабораторная работа № 8. Работа с ацп и цап
Цель работы: получить навыки работы с АЦП и ЦАП
8.1 Теоретическая часть
Для работы с аналоговыми сигналами в цифровых вычислительных устройствах используются специальные преобразователи: АЦП и ЦАП. Для предварительной обработки аналоговых сигналов предпочтительно использовать микроконтроллеры, позволяющие реализовать режим реального времени при небольших стоимостных затратах. Большинство современных МК снабжены АЦП и ЦАП, в частности ADuC812.
МК AuC812 содержит один 8-канальный 12 –разрядный АЦП. В качестве опорного напряжения VREF оптимально использовать напряжение микросхемы, так как оно обеспечивает низкую погрешность.
Шаг квантования при значении VREF=2.5 В определяется следующим выражением:
. (8.1) Для
корректной работы АЦП частота тактирования
должна находиться в пределах от 400КГц
до 3МГц. Соответственно, при частоте МК
12 МГц, необходимо установить делитель
частоты равным 4.
Управление и настройка АЦП осуществляет при помощи 3 специальных регистров. Результат преобразования записывается в регистры ADCDATAH и ACDATAL, формат которых представлен на рисунке 8.1. Первые 4 бита ADCDATAH определяют номер канала.
Рисунок 8.1 –Формат результата преобразования АЦП
Регистр ADCCON1 управляет преобразованием, временем переключения, режимом преобразования. В таблице 8.1 представлено назначение отдельных битов регистра ADCCON1.
Таблица 8.1 – Назначение регистра ADCCON1
Биты |
Обозначения |
Функция |
7-6 |
MD1-MD0 |
Режим АЦП 0 0 – дежурный 0 1 – нормальный 1 0 – дежурный, если не выполняется цикл преобразования 1 1 – холостой, если не выполняется цикл преобразования |
5-4 |
CLK1-CKK0 |
Устанавливают коэффициент деления основной частоты CLK1 CLK0 Делитель 0 0 1 0 1 2 1 0 4 1 1 8 |
3-2 |
AQ1-AQ0 |
Выбирают время, необходимое для перезарядки входных линий при переключении мультиплексора. AQ1 AQ0 Число тактов задержки 0 0 1 0 1 2 1 0 3 1 1 4 |
1 |
Т2С |
Бит запуска преобразования от таймера 2 |
0 |
EXC |
Бит разрешения запуска преобразования от внешнего сигнала |
Регистр ADCCON2 управляет режимом преобразования и выбором канала. Назначение битов регистра ADCCON2 представлено в таблице 8.2.
Таблица 8.2 – Назначение регистра ADCCON2
Биты |
Обозначения |
Функция |
7 |
ADCI |
Бит прерывания АЦП. Устанавливается аппаратно после цикла преобразования |
6 |
DMA |
Бит разрешения прямого доступа к памяти. |
5 |
CCONV |
Бит разрешения циклического преобразования. |
4 |
SCONV |
Бит однократного запуска преобразования. |
3-0 |
CS3-CS0 |
Биты выбора канала. |
В регистре ADCCON3 используется только 7-ой бит (BUSY) как флаг занятости АЦП. Устанавливается аппаратно на время цикла преобразования или калибровки.
МК ADuC812 содержит два 12-разрядных ЦАП, которые могут работать как в 8-разрядном, так и в 12-разрядном режиме одновременно. Для настройки ЦАП в микроконтроллере используется регистр DACCON, назначение которого представлено в таблице 8.3. Для передачи данных в ЦАП микроконтроллера используются 4 регистры DAC1H/L и DAC0H/L. Диапазон выходного напряжения может принимать значения либо 0..VDD, либо «0» -0..VREF в зависимости от настроек, где VDD- напряжение питания (3 или 5 В); VREF=2.5 В.
Таблица 8.3 – Назначение регистра DACCON
Биты |
Обозначения |
Функция |
7 |
MODE |
Выбор режима работы обоих ЦАП. «1» – 8-разрядный режим; «0» -12 –разрядный режим. |
6 |
RNG1 |
Выбор диапазона ЦАП1: «1» -0..VDD; «0» -0..VREF. |
5 |
RNG0 |
Выбор диапазона ЦАП0: «1» -0..VDD; «0» -0..VREF. |
4 |
CLR1 |
Бит очистки выхода ЦАП1: «1» -выход ЦАП соответствует коду; «0» -выход ЦАП=0В. |
3 |
CLR0 |
Бит очистки выхода ЦАП0: «1» -выход ЦАП соответствует коду; «0» -выход ЦАП=0В. |
2 |
SYNC |
Бит синхронизации ЦАП1/0: «1»-выходы ЦАП изменяются, как только данные попадают в регистры DACxL. |
1 |
PD1 |
Бит выключения ЦАП1: «1»- включен; «0»- выключен. |
0 |
PD0 |
Бит выключения ЦАП0: «1»- включен; «0»- выключен. |