Untitled67

126 13. Przetwornik analogowo-cyfrowy w mikrokontrolerze SAB 80515 535

• próbkouHitiie stosowane w przypadku sygnałów zmieniających się w czasie. Kwantowanie sygnału analogowego i kodowanie wyniku wymaga czasu t_c, w którym wartość sygnału nie powinna ulegać zmianie. Zmiana tej wartości, jak na rysunku 13-2, powoduje powstanie dodatkowych błędów dynamicznych. Zmniejszenie tych błędów jest możliwe jeśli wykorzystuje się przetworniki A/C o krótkim czasie przetwarzania lub stosuje się dodatkowa układy próbkująco-pamiętające (Sample & Hołd). Zadaniem tych układów jest zapamiętanie (w krótkim czasie) wartości chwilowej mierzonego sygnału na długi czas t_c przetwarzania przetwornika.

start pomiaru

Rys. 13-2 Próbkowanie zmieniającego się napięcia U_x

Zamiana wartości mierzonego napięcia na odpowiadający kod cyfrowy w mikrokontrolerach 80515/535 dokonywana jest w oparciu o metodę kgmpen-sacji wagowej z wykorzystaniem matrycy kondensatorów jako elementu kompensującego. Dokładniej zasada pomiaru opisana jest w (21.

Przetworniki analogowo-cyfrowe w mikrokontrolerach 80515/535 firmy Siemens (mikrokontrolery wykonywane są w dw^róch wersjach technologicznych: MYMOS - SAB 80515/535 i ACMOS - SAB 80C515/535) charakteryzuje się następującymi parametrami:

przetwarzanie U* - 0..+5 V w^r 16 programowalnych podzakresach, 8-bitow'a rozdzielczość przetwornika,

8 kanałów analogowych, a w SAB 80C515/535 dodatkowo port P6,

czas przetwarzania analogow'o-cyfrowego:

—► 15 cykli maszynowych w procesorze SAB 80515/535,

-» 13 cykli maszynowych w procesorze SAB 80C515/535, programowa wyzwalanie każdego pomiaru lub serii pomiarów', możliwość generowania przerwania po każdym pomiarze napięcia, wykorzystywane przez przetwornik rejestry specjalne SFR:

-> ADCON (adres 0D8h)    - rejestr sterujący pracą przetwornika,

> ADDAT (adres 0D9h)    - 8 bitowy rejestr wyniku przetwarzania

-► DAPR (adres ODAh) - rejestr programowania wzorcowych

napięć U]_ntAREp i U_IntAGND.

Wewnętrzną strukturę przetwornika analogowo-cyfrowego dla obu typów mikrokontrolerów przedstawiono na rysunku 13-3.

Przy programowaniu trybu pracy przetwornika i numeru kanału analogowego należy zwrócić uwagę na znaczenie bitów BD i CLK w rejestrze

ADCON:

• bit BD używany jest do określenia szybkości transmisji łącza szeregowego; w wielu systemach uruchomieniowych szybkość wymiany danych między komputerem i systemem mikroprocesorowym ustalana jest za pośrednictwem bitu BD, zmiana stanu bitu BD powoduje zmianę szybkości transmitowanych danych i 'zawieszenie' systemu.

bit CLK umożliwia uzyskanie na wyprowadzeniu procesora PI .6 (oznaczonym symbolem CLKOUT) sygnału o częstotliwości

_ ^fGEN 12

i wypełnieniu (f_GEN )^cst częstotliwością rezona-

6 ^L

1

CI.KOUT

tora kwarcowego dołączonego do mikrokontrolera).

13.1 Wybór wejścia pomiarowego

W mikrokontrolerach SAB 80(C)515/535 mierzone napięcie U_x dołączane jest do jednego z 8 wzejść analogowych przetwornika oznaczonych symbolami

AN0..AN7.

Wybór numeru wejścia pomiarowego, numeru kanału analogowego jest dokonywany przez wypisanie 3-bitowej wartości do rejestru ADCON (A/D .comerter.CONtrol register) znajdującego się w rejestrach specjalnych SFR

rr

(MX0.. MX2).    |V/Wi. W"'- ,,

ADCON rejestr sterujący przetwornikiem (adres 0D8h):

BD l CLK

MXl MX0

BSY

ADM MX2

rw-0 rw-0 rw-0 r-0 rw-0 rw-0 rw-0 rw-0

'l.,    l-l    ^

7    ) '(    • •    - $    0

znaczenie poszczególnych bitów w' rejestrze ADCON-jest następujące:

• BSY stan przetwornika w trakcie przetwarzania (BuSY flag),

znacznik tylko do odczytu, ustawiany i kasowany sprzętowo: BSY = l w trakcie przetwarzania,

BSY - 0 po zakończeniu przetwarzania,