1. АНАЛІЗ ЗАВДАННЯ
.1 Формування кодової таблиці аналогового сигналу
За завданням необхідно спроектувати генератор, яка формує аналоговий сигнал, заданий на малюнку 1.
Для отримання заданого аналогового сигналу на виході генератора необхідно провести його перетворення. Обробка сигналу проводиться з урахуванням заданої частоти дискретизації Fs=45кГц, максимальної напруги Umax=4,02 В і кількості відліків на період N=32.
Розіб'ємо заданий сигнал на 32 часових інтервали, величина яких ts визначається частотою дискретизації:
генератор сигнал мікроконтролер порт
ts=1/Fs,=1/45 кГц=0,022 мс.
Таким чином, тривалість одного періоду сигналу складе:
=N * ts,=32 * 0,022=0,704 мс.
Проекції точок, відповідних кордонів часових інтервалів, на вісь напруг (відліки), дозволяють отримати миттєві значення напруг в точках дискретизації.
Для кожного відліку формованого сигналу необхідно визначити кодову комбінацію, що відповідає значенню вихідної напруги U вих.
З урахуванням форми сигналу і необхідної точності перетворення будемо використовувати восьмирозрядні кодові комбінації. Тоді, при 28 отримаємо 256 рівнів квантування сигналу за напругою.
За завданням максимальна вихідна напруга відповідає величині 4,02 В, отже опорна напруга Uref можна прийняти рівним 5,12 В.
Значення напруги, формованого на виході n-розрядного ЦАП, визначається співвідношенням:
вихN=DN * Uref/2n,
де Dn - десятковий еквівалент числа на вході ЦАП, відповідний відліком N, ref - величина опорного напруги,
n - кількість рівнів квантування при n-розрядному перетворенні.
Мінімальна збільшення напруги на виході ЦАП визначається як:
? UвихMIN=Uref/2n,
? UвихMIN=5,12 / 256=0,02 В
Отже, десятковий еквівалент числа на вході ЦАП, відповідний відліком N, визначається співвідношенням:
=UвихN /? UвихMIN,
Де UвихN - значення вихідної напруги, прийняте для відліку N.
Результати обробки заданого сигналу наведені на малюнку 1.
Рисунок 1 - Дискретизація заданого сигналу генератора
Для кожного значення DN слід визначити відповідну шестнадцатиричную кодову комбінацію HN, округляючи значення до найближчого цілого.
Результати дискретизації аналогового сигналу, що формується на виході генератора, наведені в таблиці 1.
Таблиця 1 - Кодова таблиця вихідного сигналу генератора
№ Отсчета123456789101112131415Uвих, В0, 981,942,883,493,83,9244,023,983,883,723,53,442,741,15 Кодові комбінації, HEX306190AEBCC4C7C9C7C2BAAEAC8839 № Отсчета171819202122232425262728293031Uвых, В1, 822,022,182,282,362,422,442,442,442,402,322,222,081,921,7 Кодові комбінації, HEX5B656D7276787A7A7A78746F686055 1.2 Загальна характеристика мікроконтролера P83C51RB +
Генератор розробляється на базі однокристальної мікро-ЕОМ Philips P83C51RB + з робочою частотою 33 МГц...
