Wykad 4 Przetwornik AnalogowoCyfrowy Analog to Digital Converter

Wykład 4 Przetwornik Analogowo-Cyfrowy (Analog to Digital Converter – ADC) oraz Jednostki Czasowo-licznikowe (Timery) SAB 80 C 537 dr inż. Andrzej Przybył Katedra Inżynierii Komputerowej Politechnika Częstochowska 1

Przetwornik Analogowo-Cyfrowy Wstęp • Zadaniem przetwornika analogowo-cyfrowego jest konwersja wartości napięcia elektrycznego na wartość liczbową w formacie binarnym • Sygnał analogowy w postaci napięcia elektrycznego z zakresu 0. . 5 V (występujący na wybranych nóżkach procesora) jest konwertowany na liczbę z zakresu 0. . (2 n) -1. • Im większa liczba bitów (n) przetwornika tym przetwornik jest dokładniejszy (ma większą rozdzielczość). • Przykładowo dla przetwornika 8 -bitowego (występującego w systemie SAB 80 C 537) n=8 a zakres wynosi odpowiednio 0. . 255. 2

Podstawowe parametry przetwornika ADC • 12 multiplexowanych kanałów wejściowych współdzielonych ze standardowymi (GPIO) funkcjami portów P 7, P 8 3

Podstawowe parametry przetwornika ADC, cd. • Programowalne wewnętrzne poziomy referencyjne (zakres przetwarzania może być zawężony). Możliwe ustawienie 16 -poziomów każdego (górnego i dolnego) z napięć referencyjnych z zakresu 0. . 5 V • 8 -bitowa rozdzielczość przetwarzania zakresu napięć referencyjnych • Wybieralny zewnętrzny lub wewnętrzny start konwersji 4

Rejestr ADCON 0 i ADCON 1 5

Wybór kanału do przetwarzania 6

Programowanie zakresów konwersji • Rejestr DAPR 7

Przykładowa procedura Odczyt kanału nr 7 (port P 7. 7) odczytaj_AD 1: CLR ADEX ; konwersja uruchamiana wewnętrznie ; (przez program) CLR ADM ; pojedyncza konwersja MOV ADCON 1, #7 ; numer kanału wg tabeli mov DAPR, #0 ; ustawienie zakresu ; przetwarzania 0. . 5 V, i wystartowanie ; konwersji czekaj 1: jb BSY, czekaj 1 ; oczekiwanie na koniec przetwarzania mov A, ADDAT ret ; odczyt wyniku z rejestru wynikowego ; powrót do programu wywołującego 8

Jednostki czasowo-licznikowe TIMERY • Procesor SAB 80 C 537 posiada kilka jednostek czasowo-licznikowych, tzw. timerów: • T 0, T 1 – uniwersalne timery identyczne jak we wszystkich procesorach z rodziny 80 C 51 • T 2 i Compare Timer – są dodatkowymi timerami dostosowanymi do zadań pomiaru i generacji przebiegów impulsowych takich jak Modulacja Szerokości Impulsu (ang. PWM) itp. 9

Timery T 0 i T 1, tryby pracy i konfiguracja, REJESTR TMOD (89 h SFR) 10

Timery T 0 i T 1, tryby pracy i konfiguracja 11

Timery T 0 i T 1. Tryb 1 – 16 -bitowy • TH 0, TL 0 (TH 1, TL 1) są połączone kaskadowo tworząc timer 16 -bitowy • Timer jest napędzany zegarem o częstotliwości OSC/12 • Przepełnienie timera powoduje wyzerowanie TL 0, TH 0 i ustawienie TF 0 (TF 1) 12

Timery T 0 i T 1. Tryb 2 – 8 -bitowy z automatycznym przeładowywaniem • TL 0 tworzy 8 -bitowy timer • Przy przepełnieniu (oprócz ustawienia TF 0) PRZEŁADOWYWANA jest zawartość TL 0 wartością początkową zawartą w TH 0 (TH 0 nie ulega zmianie) 13

Pytania kontrolne • Podać i wyjaśnić zależność rozdzielczości od liczby bitów przetwornika analogowo-cyfrowego (AC) • Wyjaśnić pojęcia multipleksowania kanałów wejściowych przetwornika AC • Opisać w punktach procedurę odczytu przetwornika AC • Podać podstawowe dane (rozdzielczości, tryby pracy itp. ) jednostek czasowo licznikowych (tzw. timerów) T 0 i T 1 mikrokontrolera SAB 80 C 537 • Opisać zjawisko przepełniania się liczników (funkcjonowanie flag przepełnienia, pojemność licznika a jego liczba bitów, możliwości wpływania na szybkość przepełniania się licznika w systemie z mikrokontrolerem). 14