Ứng dụng KIT 8051 dùng để chuyển đổi A/D-D/A, chương 3

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

93
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Dữ liệu truyền giữa ADC và vi xử lý có thể tổ chức trong phần mềm theo 3 cách: 1 – Memory – Mapped – Traner (Truyền theo bản đồ nhớ): Trong bản đồ bộ nhớ, ADC được chỉ định trong một vùng bộ nhớ thực sự chưa sử dụng. Bên cạnh việc sử dụng tối đa bộ nhớ, ta có dùng phần cứng giải mã địa chỉ từ tối thiểu đến tối đa để không lãng phí không gian trong bộ nhớ. 2 – Input / Output Mapped Tràné (Truyền theo bản đồ I/O): Một vài hệ thống tạo...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng KIT 8051 dùng để chuyển đổi A/D-D/A, chương 3

Chương 3: GIAO TIEÁP PHAÀN MEÀM Döõ lieäu truyeàn giöõa ADC vaø vi xöû lyù coù theå toå chöùc trong phaàn meàm theo 3 caùch: 1 – Memory – Mapped – Transfers (Truyeàn theo baûn ñoà nhôù): Trong baûn ñoà boä nhôù, ADC ñöôïc chæ ñònh trong moät vuøng boä nhôù thöïc söï chöa söû duïng. Beân caïnh vieäc söû duïng toái ña boä nhôù, ta coù duøng phaàn cöùng giaûi maõ ñòa chæ töø toái thieåu ñeán toái ña ñeå khoâng laõng phí khoâng gian trong boä nhôù. 2 – Input / Output Mapped Tranfers (Truyeàn theo baûn ñoà I/O): Moät vaøi heä thoáng taïo ra vuøng I/O coù ñòa chæ raát rieâng bieät, maø ôû ñoù ñòa chæ coù theå gioáng ñòa chæ boä nhôù, coù theå phaân bieät chuùng vôùi nhau baèng caùch duøng tín hieäu ñieàu khieån ñaëc bieät IOR, IOW treân heä thoáng Bus cuûa IBM – PC. Söï phaân bieät giöõa I/O vaø 2 vuøng boä nhôù laøm cho thieát keá heä thoáng trôû neân toát hôn. Noù cho pheùp giaûi maõ ñòa chæ söû duïng phaàn cöùng laø toái thieåu, giaûi maõ töø vuøng IO ñôn giaûn vaø toát hôn boä nhôù coù giaù trò chöa söû duïng. 3 – DMA (Direct Memory Access : truy maát tröïc tieáp boä nhôù): Khi chæ coù truyeàn döõ lieäu ñôn giaûn giöõa boä nhôù vaø ngoaïi vi ñöôïc duøng tích luõy trong quaù trình chuyeàn laøm chaäm quaù trình moät caùch khoâng caàn thieát.
Baèng vieäc söû duïng keát hôïp trong phaàn cöùng trong daïng thieát bò phuïc vuï goïi laø “ñieàu khieån DMA”. Vieäc truyeàn tröïc tieáp coù taùc ñoäng nhanh hôn nhieàu, haàu heát caùc boä vi xöû lyù cho pheùp DMA thöïc hieän ñaày ñuû baèng caùch caáp ñieàu khieån cuûa Bus heä thoáng cho khoaûng ñònh tröôùc. Ñieàu khieån DMA laáy ñòa chæ yeâu caàu vaø tín hieäu ñieàu khieån. Taïi cuoái khoaûng, ñieàu khieån Bus quay laïi vi xöû lyù. Truyeàn döõ lieäu hoaøn toaøn coù theå laáy nhieàu chu kyø DMA ñeå thi haønh. IV – GIAO TIEÁP PHAÀN CÖÙNG: Thieát keá phaàn cöùng theo moâ hình döõ lieäu song song hay noái tieáp. 1 – Döõ lieäu truyeàn song song: Phaàn cöùng cho giao tieáp döõ lieäu song song haàu heát bao goàm ngoõ ra ñeäm ba traïng thaùi maø ADC noái vôùi Bus döõ lieäu cuûa vi xöû lyù. Ñòa chæ giaûi maõ vaø tín hieäu ñieàu khieån ghi ñoïc cuûa cho pheùp ñeäm truyeàn döõ lieäu ADC vaøo P. Giaûi maõ töông öùng vaø tín hieäu ñieàu khieån cuûa P taïo thaønh leänh baét ñaàu cho boä bieán ñoåi. Noù khoâng caàn duøng ñieàu khieån R/W rieâng bieät, duø sao vieäc laøm naøy cho pheùp ñòa chæ gioáng nhau cho vieäc gôûi leänh ñeán ADC vaø ñeå ñoïc ngoõ ra ADC. Caùc ADC môùi hôn coù boä ñeäm ba traïng thaùi vôùi maïch ñieàu khieån cuûa chuùng. Nhöõng ADC naøy coù theå noái tröïc tieáp vôùi Bus döõ lieäu cuûa vi xöû lyù. Giao tieáp nhieàu thieát bò, thì ta phaûi cung caáp giaûi maõ vaø ñoâi khi phaûi moät vaøi coång quaûn lyù tín hieäu ñieàu khieån. Giao tieáp vôùi heä thoáng P thì ñôn giaûn bôûi vì P cung caáp ñòa chæ Port tröïc tieáp vaø vieäc giaûi maõ ñòa chæ laø khoâng caàn thieát.
2 – Moâ hình döõ lieäu noái tieáp : Duøng trong vieäc truyeàn döõ lieäu ñi xa. Truyeàn ñoàng boä noái tieáp duøng cho tuyeán phuïc vuï hay tuyeán ñieän thoaïi. Thieát bò goïi laø UART (truyeàn nhaän khoâng hoaøn toaøn ñoàng boä). UART nhaän vaø truyeàn döõ lieäu daïng tuaàn töï nhöng giao tieáp vôùi P daïng song song. B – BIEÁN ÑOÅI TÖÔNG TÖÏ SOÁ (DAC) : Bieán ñoåi DA thöôøng laø giai ñoaïn cuoái cuûa moät heä thoáng xöû lyù soá: Sau khi tín hieäu töông töï ôû ñaàu vaøo ñöôïc maïch ADC bieán ñoåi sang daïng soá, noù ñöôïc xöû lyù, löu tröõ döôùi daïng soá bôûi heä xöû lyù trung taâm roài keát quaû xöû lyù seõ ñöôïc ñöa ñeán maïch DAC ñeå xuaát ra döõ lieäu daïng töông töï. Maïch DAC nhaän ôû ñaàu vaøo moät giaù trò soá nhò phaân töï nhieân vaø xuaát ra ôû ngoõ ra moät ñieän aùp daïng töông töï coù giaù trò tæ leä vôùi giaù trò ngoõ vaøo. I – TOÅNG QUAÙT: 1 – Quan heä vaøo ra: Vref V0 (I0) DAC Digital input
Hình 2.15 Quan heä vaøo ra boä DAC Bieán ñoåi DA coù tính chaát tæ leä. Tín hieäu vaøo Digital N ñöôïc bieán ñoåi thaønh moät ñieän aùp (hoaëc doøng ñieän) coù giaù trò Q (phuï thuoäc vaøo tín hieäu tham chieáu Vref) baèng caùch so saùnh giaù trò ôû ñaàu vaøo vôùi giaù trò ñaày thang cuûa ñaàu vaøo. Baát kyø moät sai soá tín hieäu Vref naøo cuõng seõ daãn tôùi sai soá möùc ra, vì vaäy ngöôøi ta coá gaéng cho Vref caøng oån ñònh caøng toát. Thoâng thöôøng, ôû caùc boä bieán ñoåi DAC thöông maïi, ngoõ ra seõ xuaát hieän doøng ñieän, vì vaäy ta phaûi maéc theâm moät bieán ñoåi doøng thaønh aùp coù theå nhaän ñöôïc ñieän aùp ra. 2 – Ñaàu vaøo boä DAC: Ña soá caùc boä DAC coù ñaàu vaøo 8 Bits, 10 Bits, 12 Bits, 16 Bits … Ñaàu vaøo caùc boä DAC thöôøng laø caùc maõ nhò phaân töï nhieân hoaëc coù daáu. Neáu maõ ñaàu vaøo ñaàu vaøo coù daáu thì tín hieäu tham chieáu Vref phaûi laø tín hieäu löôõng cöïc. Boä DAC seõ lieân tuïc bieán ñoåi soá ôû ngoõ vaøo thaønh giaù trò töông töï ôû ngoõ ra, thôøi gian cho moät laàn bieán ñoåi nhö vaäy tuøy theo boä DAC. Vì vaäy ñeå ñaûm baûo chính xaùc, ngöôøi ta maéc theâm ôû ngoõ vaøo boä DAC moät maïch choát döõ lieäu ñeå traùnh hieän töôïng boä DAC xuaát ra tín hieäu khoâng xaùc ñònh trong khoaûng thôøi gian töï do giöõa hai laàn caäp nhaät döõ lieäu ôû ngoõ vaøo. 3 – Ñaàu ra boä DAC Tuøy theo coâng ngheä cheá taïo maø ñaàu ra cuûa boä DAC coù theå laø doøng hoaëc aùp.
4 – Tín hieäu ñieàu khieån: Haàu heát caùc boä DAC ñeàu khoâng caàn tín hieäu ñieàu khieån. GIAO TIEÁP DAC VÔÙI VI XÖÛ LYÙ 1 – Xuaát döõ lieäu tuaàn töï: Khi coù yeâu caàu xuaát moät chuoãi döõ lieäu ra coång, phaàn meàm xöû lyù seõ tuaàn töï xuaát töøng Byte döõ lieäu trong boä ñeäm ra coång. Ñeå taïo ñöôïc taàn soá xuaát theo mong muoán, ñaàu tieân chöông trình phaûi tính ñöôïc toác ñoä cuûa CPU coù theå xuaát ra coång giao tieáp trong moät dòch vuï thôøi gian (1 giaây). Töø thoâng tin ñoù, phaàn meàm coù theå tính ñöôïc thôøi gian treã (Delay) giöaõ hai laàn xuaát döõ lieäu ñeå taïo ra taàn soá xuaát theo yeâu caàu. Phöông phaùp naøy taïo ra taàn soá xuaát döõ lieäu raát cao (leân tôùi khoaûng 40Khz hoaëc cao hôn tuøy theo kieåu maùy tính), nhöng taàn soá raát khoù ñeå coù theå taïo ra moät caùch chính xaùc. Maët khaùc CPU cuõng seõ bò baän trong suoát quaù trình xuaát döõ lieäu. 2 – Caøi ñaët moät ngaét ngoaïi vi: Phöông phaùp naøy söû duïng xung Start ñeå maïch laáy maãu ADC ñeå kích hoaït moät chöông trình phuïc vuï ngaét, chöông trình phuïc vuï naøy seõ laøm nhieäm vuï xuaát moät Byte döõ lieäu ra coång. Xung Start ôû ñöôïc lôïi duïng ñeå taïo ra moät taàn soá kích ngaét baèng taàn soá laáy maãu. 3 – Söû duïng ngaét ñoàng hoà: Ta bieát raèng trong heä thoáng cuûa maùy tính coù ngaét soá 8 laø moät ngaét coù kích hoaït ñònh kyø theo thôøi gian, goïi laø ngaét ñoàng hoà, chu kyø kích ngaét coù theå coù theå thay ñoåi ñöôïc baèng caùch laäp trình cho boä ñònh thì 8253. Lôïi duïng ngaét coù saün naøy, ta coù caøi theâm moät chöông trình phuïc vuï ngaét cuûa maùy roài laäp trình cho boä 8253 ñeå taïo ra moät taàn soá kích ngaét theo mong muoán.