1,269 matches
-
mii de eșantionări pe secundăă cu precizia bună (8, 10, 12, 14 și chiar 16 bițiĂ și cu o structură constructivă simplă și ușor de înțeles și utilizat. În figura următoare se prezintă structura și mecanismul de funcționare ale unui convertor analog-digital cu aproximații succesive pe 4 biți : Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 102 Figura 4.26 Structura și mecanismul de funcționare al unui convertor cu aproximații succesive Pentru un convertor cu aproximații succesive
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
se prezintă structura și mecanismul de funcționare ale unui convertor analog-digital cu aproximații succesive pe 4 biți : Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 102 Figura 4.26 Structura și mecanismul de funcționare al unui convertor cu aproximații succesive Pentru un convertor cu aproximații succesive cu N biți valoarea numerică este determinată în N pași, principiul fiind metoda înjumătățirii intervalului. În figura 4.27 se prezintă schema unui convertor cu dublă pantă, dual-slope în terminologia de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
funcționare ale unui convertor analog-digital cu aproximații succesive pe 4 biți : Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 102 Figura 4.26 Structura și mecanismul de funcționare al unui convertor cu aproximații succesive Pentru un convertor cu aproximații succesive cu N biți valoarea numerică este determinată în N pași, principiul fiind metoda înjumătățirii intervalului. În figura 4.27 se prezintă schema unui convertor cu dublă pantă, dual-slope în terminologia de specialitate, care asigură o rezoluție mare
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
Structura și mecanismul de funcționare al unui convertor cu aproximații succesive Pentru un convertor cu aproximații succesive cu N biți valoarea numerică este determinată în N pași, principiul fiind metoda înjumătățirii intervalului. În figura 4.27 se prezintă schema unui convertor cu dublă pantă, dual-slope în terminologia de specialitate, care asigură o rezoluție mare de conversie cu prețul unui timp de achiziție mare. Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 103 Figura 4.27 Structura unui
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
cu dublă pantă, dual-slope în terminologia de specialitate, care asigură o rezoluție mare de conversie cu prețul unui timp de achiziție mare. Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 103 Figura 4.27 Structura unui convertor AD cu dublă pantă Sistemul funcționează în mod rațiometric, măsurând timpul descărcării condensatorului integratorului O altă variantă de realizare a convertoarelor AD este convertorul Flash. Acesta combină un divizor de tensiune cu 2N rezistoare cu 2N-1 comparatoare și un decodificator
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
mare. Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 103 Figura 4.27 Structura unui convertor AD cu dublă pantă Sistemul funcționează în mod rațiometric, măsurând timpul descărcării condensatorului integratorului O altă variantă de realizare a convertoarelor AD este convertorul Flash. Acesta combină un divizor de tensiune cu 2N rezistoare cu 2N-1 comparatoare și un decodificator prioritar pentru a realiza direct conversia pe principiul termometrului cu lichid - ieșirile tuturor comparatoarelor din partea de jos, până la cel mai apropiat
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 103 Figura 4.27 Structura unui convertor AD cu dublă pantă Sistemul funcționează în mod rațiometric, măsurând timpul descărcării condensatorului integratorului O altă variantă de realizare a convertoarelor AD este convertorul Flash. Acesta combină un divizor de tensiune cu 2N rezistoare cu 2N-1 comparatoare și un decodificator prioritar pentru a realiza direct conversia pe principiul termometrului cu lichid - ieșirile tuturor comparatoarelor din partea de jos, până la cel mai apropiat nivel de tensiune
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
iar celelalte comparatoare au ieșirea în zero logic. Decodificatorul prioritar extrage astfel la ieșire numărul binar ce exprimă valoarea tensiunii de intrare. Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 104 Figura 4.28 Structura unui convertor analog digital de tip flash Cel mai complex convertor AD, atât ca structură, dar și ca mecanism de funcționare, este convertorul sigma-delta. Funcționarea sa se bazează pe principii avansate ale procesării de semnal și oferă o rezoluție foarte ridicată, ajungând
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
prioritar extrage astfel la ieșire numărul binar ce exprimă valoarea tensiunii de intrare. Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 104 Figura 4.28 Structura unui convertor analog digital de tip flash Cel mai complex convertor AD, atât ca structură, dar și ca mecanism de funcționare, este convertorul sigma-delta. Funcționarea sa se bazează pe principii avansate ale procesării de semnal și oferă o rezoluție foarte ridicată, ajungând chiar la 24 de biți, în condițiile unei rate
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
intrare. Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 104 Figura 4.28 Structura unui convertor analog digital de tip flash Cel mai complex convertor AD, atât ca structură, dar și ca mecanism de funcționare, este convertorul sigma-delta. Funcționarea sa se bazează pe principii avansate ale procesării de semnal și oferă o rezoluție foarte ridicată, ajungând chiar la 24 de biți, în condițiile unei rate de eșantionare mai scăzute decât celelalte tipuri de convertoare AD. Structura acestui
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
de funcționare, este convertorul sigma-delta. Funcționarea sa se bazează pe principii avansate ale procesării de semnal și oferă o rezoluție foarte ridicată, ajungând chiar la 24 de biți, în condițiile unei rate de eșantionare mai scăzute decât celelalte tipuri de convertoare AD. Structura acestui convertor este prezentată în figura 4.29 și cuprinde un modulator sigma delta, care convertește tensiunea analogică de la intrare într-un flux binar de zero și unu, un filtru digital care reface semnalul și un decimator care
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
sigma-delta. Funcționarea sa se bazează pe principii avansate ale procesării de semnal și oferă o rezoluție foarte ridicată, ajungând chiar la 24 de biți, în condițiile unei rate de eșantionare mai scăzute decât celelalte tipuri de convertoare AD. Structura acestui convertor este prezentată în figura 4.29 și cuprinde un modulator sigma delta, care convertește tensiunea analogică de la intrare într-un flux binar de zero și unu, un filtru digital care reface semnalul și un decimator care reduce fluxul de date
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
flux binar de zero și unu, un filtru digital care reface semnalul și un decimator care reduce fluxul de date. Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 105 Figura 4.29 Schema bloc a unui convertor AD de tip sigma-delta Elementul central al acestui convertor este modulatorul sigma-delta, a cărei structură este prezentată în figura următoare. Fără a intra în detaliile specifice procesării de semnal, se poate menționa că valoarea medie a semnalului digital de ieșire
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
care reface semnalul și un decimator care reduce fluxul de date. Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 105 Figura 4.29 Schema bloc a unui convertor AD de tip sigma-delta Elementul central al acestui convertor este modulatorul sigma-delta, a cărei structură este prezentată în figura următoare. Fără a intra în detaliile specifice procesării de semnal, se poate menționa că valoarea medie a semnalului digital de ieșire este tensiunea de intrare. Figura 4.30 Structura modulatorului
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
reconstrucția semnalului la ieșire și elimină componentele de înaltă frecvență, odată cu zgomotul de cuantizare deplasat de către modulator la frecvențe înalte. În acest mod se asigură rezoluții foarte bune de conversie la un timp de achiziție destul de mic. Un exemplu de convertor analog-digital cu aproximații succesive este modulul ADC10 integrat în microcontrolerul MSP430G2553. Modulul ADC10 conține un nucleu rapid de convertor analog digital cu aproximații succesive pe 10 biți, circuit de eșantionare, generator de tensiune de referință și un controller de transfer
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
înalte. În acest mod se asigură rezoluții foarte bune de conversie la un timp de achiziție destul de mic. Un exemplu de convertor analog-digital cu aproximații succesive este modulul ADC10 integrat în microcontrolerul MSP430G2553. Modulul ADC10 conține un nucleu rapid de convertor analog digital cu aproximații succesive pe 10 biți, circuit de eșantionare, generator de tensiune de referință și un controller de transfer al datelor achiziționate ( data transfer controller DTCĂ. Controllerul DTC permite modulului ADC10 să salveze în orice locație de memorie
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
și zero când semnalul de intrare este mai mic sau egal cu VR-. Canalul de intrare folosit și valorile nivelelor de referință (VR+ and VR Ă sunt definite și configurate prin regiștrii de control al conversiei. Rezultatul numeric de la ieșirea convertorului analog-digital poate fi reprezentat normal sau în complement față de 2; în cazul reprezentării binare Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 108 normale, valoarea conversiei se determină cu formula: RR RIN ADC VV VV N
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
este trezit la intervale regulate programabile (de exemplu la fiecare secundăă de către circuitul BasicTimer 1. Un astfel de sistem este trezit în fiecare secundă și incrementează un contor de timp iar la fiecare minut efectuează o achiziție de semnal folosind convertorul Capitolul 6 Elemente constructive electromecanice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 141 analog-digital integrat și apoi procesează rezultatul măsurătorii. Figura 5.14 Evoluția consumului instantaneu la un microcontroller MSP430. Se poate calcula în condițiile date consumul microcontrolerului, considerând
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
LPM3. 3. Intervalele de timp între două perioade active trebuie să fie cât mai lungi posibil, de exemplu 60s sau mai mult. 4. Trebuie menținute active doar perifericele cu adevărat necesare și numai când au sarcini de efectuat. De exemplu, convertorul ADC trebuie activat doar pe durata unei măsurători, iar îndată ce aceasta a fost efectuată, modulul trebuie dezactivat prin resetarea bitului ADC12ON din registrul ADC12CTL0. În aceasta situație utilizarea întreruperilor este foarte eficientă - subrutina de tratare a întreruperii asociate ADC12 oprește
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
în planele de masă. O problemă specifică sistemelor embedded care realizează achiziție și prelucrare de semnale analogice este modul de separare a planelor de masă corespunzătoare masei analogice și masei digitale. Aceste plane trebuie să fie separate, conform specificațiilor producătorului convertorului analog-digital sau al microcontrolerului, pentru a evita captarea zgomotului de pe liniile digitale de către intrările analogice sensibile ale convertorului. O problemă tipică este ilustrată în figura 7.17, și anume trecerea unui semnal digital peste un plan de masă analogică sau
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
modul de separare a planelor de masă corespunzătoare masei analogice și masei digitale. Aceste plane trebuie să fie separate, conform specificațiilor producătorului convertorului analog-digital sau al microcontrolerului, pentru a evita captarea zgomotului de pe liniile digitale de către intrările analogice sensibile ale convertorului. O problemă tipică este ilustrată în figura 7.17, și anume trecerea unui semnal digital peste un plan de masă analogică sau viceversa. Capitolul 7 Compatibilitatea electromagnetică a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 181 Figura 7.17 Buclă
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
tensometriceă sau de la senzori de orice tip cu ieșire în tensiune sau curent. Pentru senzorii cu ieșire în tensiune se acceptă doar domeniul pozitiv de valori, limita maximă (0..+5V, 0..+10VĂ dictând valorile rezistențelor divizorului de tensiune de la intrarea convertorului analog digital (fig.9.3Ă. Fig. 9.3 Structura unei intrări analogice Anexă Proiectarea și realizarea unui sistem embedded cu microcontroler Construcția și tehnologia sistemelor embedded 204 Pentru senzorii cu ieșire în curent (4mA...20mAĂ se folosesc valori de 100
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
unui sistem embedded cu microcontroler Construcția și tehnologia sistemelor embedded 204 Pentru senzorii cu ieșire în curent (4mA...20mAĂ se folosesc valori de 100 Ohmi pentru rezistențele divizorului, ceea ce determină un domeniu de 0.4V...2V pentru tensiunea citită de convertorul analog digital al microcontrolerului. Intrările digitale sunt folosite pentru citirea datelor de la senzori magnetici (Hallă, contacte sau orice alt fel de senzori cu ieșire digitală. Divizorul rezistiv (fig. 9.4Ă permite adaptarea nivelelor semnalelor digitale ale senzorului la nivelele cerute
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
la 3.3VĂ. Fig. 9.4 Structura unei intrări digitale Ieșirile analogice sunt cerute de alte sisteme electronice de comandă ale dispozitivelor hidropneumatice sau de orice dispozitiv electronic ce acceptă semnale de intrare în tensiune 0..5V. Se realizează cu ajutorul convertoarelor digital analog integrate în microcontroler sau prin tehnica PWM (Pulse Width Modulation modularea impulsurilor în lățimeă și filtrare trece jos. În figura 9.5 se prezintă implementarea ambelor soluții, selecția făcându-se prin echiparea sau nu a rezistoarelor de la intrare
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
Vedere prototip modul de comandă a dispozitivelor mecatronice Fig. 9.12 Vedere prototip modul de comandă a dispozitivelor mecatronice, fața cu lipituri Final de capitol Construcția și tehnologia sistemelor embedded 209 10. Listă de abrevieri ADC Analog to Digital Converter; Convertor analog-digital. ALU Arithmetic Logic Unit; Unitate aritmetică logică. ASIC Application-Specific Integrated Circuit; Circuit integrat specializat pe o anumită aplicație. ASSP Application-Specific Standard Product; Produs standard specializat pe o anumită aplicație. BGA Ball Grid Array; Matrice de sfere (capsulă pentru componente
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]