- •Росжелдор
- •Лабораторная работа. Исследование функциональных узлов миус. Цифро-аналоговые преобразователи
- •Цель работы Изучить принцип формирования аналоговых сигналов в микропроцессорных системах, познакомиться с работой цап.
- •Общие сведения
- •Подготовка к работе
- •Выполнение работы
- •2. Общие сведения
- •2.1. Память программ
- •2.2. Память данных
- •Содержание отчета
- •Предварительные расчеты и результаты дискретизации заданных сигналов.
- •1. Цель работы
- •2.3. Программная модель микроконтроллеров семейства Intel 8051
- •2.4 Система команд микроконтроллеров семейства Intel 8051
- •2.4.1. Правила записи программ на языке ассемблера
- •2.4.2. Режимы адресации данных
- •2.4.3. Общая характеристика системы команд
- •2.4.4. Директивы ассемблера
- •3. Подготовка к работе
- •4. Выполнение работы
- •5. Содержание отчета
- •Формат регистра рsw
- •Формат регистра pcon
- •Формат регистра tcon
- •Формат регистра ie
- •Формат регистра ip
- •Лабораторная работа. ИнтЕгрированная среда разработки
- •1. Цель работы
- •2. Общие сведения
- •2.1. Этапы подготовки программного обеспечения микропроцессорных систем
- •2.2. Общая характеристика программы Keil mVision ide
- •2.3 Интерфейс пользователя и общие правила работы
- •3. Подготовка к работе
- •4. Выполнение работы
- •4.1. Создание нового проекта
- •4.2. Создание исходного текстового файла
- •Добавление файла в рабочую группу
- •Компиляция и компоновка проекта
- •Отладка проекта
- •5. Содержание отчета
- •Инструменты отладчика
Подготовка к работе
3.1. Подготовьте для заполнения таблицу 2 и координатные оси для временной диаграммы сигнала произвольной формы. Получите задание у преподавателя.
3.2. Выполните необходимые расчеты, проведите квантование и дискретизацию заданных сигналов на 32 отсчета для восьмиразрядного ЦАП, заполните таблицы 2 и 3.
Таблица 2 - Исходные данные и результаты расчетов
Форма сигнала |
треугольник |
пила |
синусоида |
*Период сигнала T, мс |
|
|
|
*Максимальное выходное напряжение Uвых max, В |
|
|
|
Опорное напряжение UREF, В |
|
|
|
Период частоты дискретизации tS, мс |
|
|
|
Частота дискретизации FS, кГц |
|
|
|
* - заполняется преподавателем
Таблица 3 - Кодовая таблица выходного сигнала ЦАП (заполняется для каждого сигнала)
№ отсчета |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
… |
… |
32 |
Uвых, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кодовые комбинации, HEX |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выполнение работы
Рисунок 2 – Схема исследования ЦАП
Соберите схему, представленную на рисунке 2. Выберите из библиотеки компонентов Mixed ICs восьмиразрядный ЦАП с выходом по напряжению DAC V и подключите его с учетом старшинства разрядов. Запишите в генератор слов кодовые комбинации, соответствующие отсчетам треугольного сигнала, установите рассчитанное значение частоты дискретизации.
Настройте осциллограф и получите изображение выходного сигнала ЦАП. Проведите измерения периода и максимального выходного напряжения полученного сигнала, сравните результаты с заданными параметрами.
С помощью режима анализа Analysis>Transient… программы EWB постройте временную диаграмму выходного сигнала и зарисуйте её в отчет.
Подумайте, что будет, если изменить количество отсчетов в меньшую и большую сторону. В каком случае точность преобразования сигнала будет лучше?
4.2. Повторите исследования для сигнала пилообразной формы. Получите на выходе ЦАП сигнал пилообразной формы и зарисуйте временную диаграмму в отчет. Проведите измерения и сравните результаты с заданными параметрами.
4.3. Для получения на выходе ЦАП сигнала синусоидальной формы можно воспользоваться стандартной таблицей значений кодовых комбинаций для 32 отсчетов.
Таблица 4 – Кодовая таблица синусоидального сигнала
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
HEX |
80 |
98 |
B0 |
C7 |
DA |
EA |
F6 |
FD |
FF |
FD |
F6 |
EA |
DA |
C7 |
B0 |
98 |
№ |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
HEX |
80 |
67 |
4F |
38 |
25 |
15 |
09 |
02 |
00 |
02 |
09 |
15 |
25 |
38 |
4F |
67 |
Одним из распространенных приемов приближения формы выходного сигнала ЦАП к заданной является использование интегрирующей RC-цепи (рисунок 3).
Рисунок 3 – Схема исследования ЦАП с интегрирующей RC-цепью
Подумайте и запишите в отчет, каким требованиям должны соответствовать параметры такой RC-цепи. Произведите соответствующие расчеты, соберите схему и зарисуйте временные диаграммы выходного сигнала до и после RC-цепи. Сравните полученные результаты.
4.4. Индивидуальное задание. Получите на выходе ЦАП сигнал произвольной формы, заданный преподавателем. При проведении дискретизации сигнала постарайтесь оптимально сохранить его параметры, попробуйте использовать интегрирующую RC-цепь. Зарисуйте в отчет временные диаграммы сигнала на выходе ЦАП.
