Интерфейсы

ЦАП

ЦАП предназначен для преобразования числа, определенного в виде двоичного кода, в напряжение или ток, пропорциональные значению цифрового кода.

Разрядность ЦАП – количество различных уровней выходного сигнала, которые ЦАП может воспроизвести, например, однобитный ЦАП способен воспроизвести 2 уровня (2^1=2), а восьмибитный – 256 (2^8) уровней.

Выделяют три основных типа ЦАП:

1) R-2R (медленный).

В данном ЦАП взвешенные значения создаются в специальной схеме, состоящей из резисторов с сопротивлениями R и 2R. Это позволяет существенно улучшить точность по сравнению с обычным взвешивающим ЦАП.

Рис.26

Uвых=Uоп*Rвых/Uвх*{D0/2^n……Dn-1 /2^0}

Из рис.26 n=4

Недостатки данного АЦП:

- очень медленный

- необходимость подбора достаточного количества точных регистров

Достоинства:

- точность

2) ЦАП с взвешенными коэффициентами.

ЦАП, в котором каждому биту преобразуемого двоичного кода соответствует резистор или источник тока, подключенный на общую точку суммирования. Сила тока источника (проводимость резистора) пропорциональна весу бита, которому он соответствует. Таким образом, все ненулевые биты кода суммируются с весом.

ik

Рис.27

Uвых = +(I*R2)=(Uвх/R1)*R2, где I=∑ik

Рис.28

Uвых = -R2*{U1/R+U2/R+…+Un/R}

n=3: Uвых = -R2*{U1/2^3+U2/2^2+U3/2}

Достоинства:

- быстрота

Недостатки:

- низкая точность

Пример:

Рис.29

16=5В

8=2,5В

Uвых = -R1*{2,5/R+2,5/2R+2,5/4R+2,5/8R}=2,5, R1=4R

Сигнал «1» соответствует 5В, сигнал «0»-0В.

2) Сигма-дельта ЦАП.

ЦАП передискретизации, такие как дельта-cигма ЦАП, основаны на изменяемой плотности импульсов. Передискретизация позволяет использовать ЦАП с меньшей разрядностью для достижения большей разрядности итогового преобразования; часто дельта-сигма ЦАП строится на основе простейшего однобитного ЦАП, который является практически линейным. На ЦАП малой разрядности поступает импульсный сигнал с модулированной плотностью импульсов (c постоянной длительностью импульса, но с изменяемой скважностью), создаваемый с использованием отрицательной обратной связи. Отрицательная обратная связь выступает в роли фильтра высоких частот для шума квантования. Большинство ЦАП большой разрядности (более 16 бит) построены на этом принципе вследствие его высокой линейности и низкой стоимости. Быстродействие дельта-сигма ЦАП достигает сотни тысяч отсчетов в секунду, разрядность — до 24 бит

Рис.30

И.Ф.-интерполяционный фильтр, М-модулятор, ФНЧ- фильтр нижних частот

В общем случае для организации и проведения обмена данными между двумя устройствами требуются специальные средства:

 специальные управляющие сигналы и их последовательности;

 устройства сопряжения;

 линии связи;

 программы, реализующие обмен.

Весь этот комплекс линий и шин, сигналов, электронных схем, алгоритмов и программ, предназначенный для осуществления обмена информацией, называется интерфейсом.

Выделяют два вида интерфейсов:

1) Параллельный

2) Последовательный

Последовательный интерфейс

Данный интерфейс содержит в себе линии управления и провод для пересылки данных (RS-232). В последовательных интерфейсах участники общения связываются друг с другом одно-двухпроводной линией связи, световодом, коаксиальным кабелем, радиоканалом.

Параллельный интерфейс

Если интерфейс обеспечивает обмен одновременно всеми разрядами передаваемой информационной единицы (чаще всего байта или машинного слова), он называется параллельным интерфейсом.

Содержит линии управления и комплекс проводов.

Для параллельного и последовательно-параллельного интерфейса необходимо, чтобы участники общения были связаны многожильным интерфейсным кабелем (количество жил не меньше числа одновременно передаваемых разрядов - битов).

Дата добавления: 2014-01-04