Популярность: 0.10 %
Тема: 'ИЗучение ввода/вывода аналоговых сигналов в МПСУ'.
Разработал: Самойленко А.Ю.
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.
Целью работы является изучение устройства ввода/вывода аналоговых сигналов и организации обмена информацией между внешними аналоговыми устройствами и микроЭВМ МПСУ.
2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ВВОДА/ВЫВОДА АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ.
2.1. Средства сопряжения микроЭВМ с внешними устройствами аналогового действия.
2.2. Управление вводом/выводом аналоговых сигналов.
3. СХЕМА ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ.
4. УПРАВЛЯЮЩАЯ ПРОГРАММА.
В данной работе исследуются три варианта программы ввода/вывода аналоговых сигналов:
- вывод аналогового сигнала;
- формирование и вывод периодического аналогового сигнала;
- ввод аналогового сигнала.
4.1. Вывод аналогового сигнала.
- Блок-схема алгоритма программы вывода аналогового сигнала.
- Программа вывода аналогового сигнала.
- Блок-схема программы формирования вывода.
- периодического аналогового сигнала.
- Программа формирования и вывода периодического аналогового сигнала.
- Блок-схема алгоритма программы ввода аналогового сигнала.
- Программа ввода аналогового сигнала.
4.2. Формирование и вывод периодического аналогового сигнала.
4.3. Ввод аналогового сигнала.
5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
5.1. Установить макетную плату М1 с устройством ввода/вывода аналоговых сигналов в УМК. Подключить к гнездам "+Uвых" вольтметр (тестер). Подать питание на УМК.
5.2. Ввести в УМК программу вывода аналогового сигнала (табл. 1, графы "Адрес", "Код"). Определить и записать контрольную сумму.
5.3. Запустить программу с адреса 800. Светодиоды будут индицировать двоич-ный код 1111 1111 (в 16-ричной записи - FF), а вольтметр - напряжение ЦАП, соответствующее этому коду. Данные занести в табл. 4, где для кода FF дан пример записи.
- Результаты вывода аналогового сигнала.
5.5. Ввести в УМК программу формирования и вывода периодического аналогового сигнала (табл. 2). Вместо вольтметра к гнездам "+Uвых" подключить осцил-лограф. Определить и записать контрольную сумму.
5.6. Запустить программу с адреса 800. На экране осциллографа будет наблюдаться пилообразный сигнал. Определить его период и амплитуду, которые должны быть близкими к значениям, указанным в п. 4.2, снять осциллограмму.
5.7. Модернизировать программу с целью изменения параметров сигнала. Для этого изменить содержимое ячейки 805 так, чтобы период сигнала уменьшился в число раз, указанное в табл. 5.
- Варианты модернизации программы.
5.8. Ввести в УМК программу ввода аналогового сигнала. Определить контрольную сумму программы. Движок резистора R1 (см. рис. 1) - источника входного сигнала - шнуром соединить с входом "U+вх1". Для измерения входного напряжения к резистору R1 подключить вольтметр (тестер).
5.9. Запустить программу с адреса 800. Если программа введена верно, то с увеличением входного напряжения (резистором R1), значение отображаемого светодиодами кода также будет расти. При этом нужно учесть, что из-за временной задержки выходной код изменяется не сразу после изменения входного напряжения.
Изменяя входное напряжение в интервале 0...10 В, с шагом в 1В снять показания индикаторов (в двоичном коде) для каждого значения входного напряжения. Дан-ные занести в табл. 6, где дан пример записи для Uвх = 10 В. При снятии показаний может наблюдаться "мигание" светодиодов младших разрядов, что объясняется нестабильностью Uвх. Считывание показаний вольтметра выполнять возможно более точно.
6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ И ИХ АНАЛИЗ.
6.1. По данным табл. 4 (п. 5.3.) объяснить характер изменения Uвых при изменении выводимого кода, в частности - пропорционально ли изменяется Uвых с изменением кода и соответствует ли приращение Uвых приращению кода с 40H до 80H.
6.2. Сопоставить период сигнала, полученного в п. 5.7 с расчетным значением (см. п. 4.2). Объяснить и обосновать причины изменения амплитуды сигнала по сравнению с результатами, полученными в п. 5.6, а также характер свечения светодиодов.
6.3. По данным табл. 6 (п. 5.9) объяснить характер изменения выходного кода в зависимости от Uвх, в частности - пропорционально ли он изменяется с измене-нием Uвх и соответствует ли приращение кода приращению Uвх (для одной пары замеров).
7. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.
В отчет следует включить:
- цель работы;
- схему лабораторной установки;
- блок-схему и текст модернизированной в п. 5.7 программы формирования и вы-вода периодического аналогового сигнала;
- блок-схему алгоритма и текст программы ввода аналогового сигнала;
- исходные данные и результаты выполнения п. 5;
- анализ результатов и выводы в соответствии с п. 6.
8. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
8.1. Перечислить и дать назначения основных элементов устройства ввода/вывода.
8.2. Какие задачи должна решать программа ввода/вывода аналоговых сигналов?
8.3. Охарактеризовать алгоритм управления использованного в установке АЦП.
8.4. Каким образом формируется сигнал на открытие ключа К1?
8.5. Каково назначение сигнала, поступающего на линию PC0 порта С?
8.6. Каков принцип формирования и вывода периодического аналогового сигнала?
8.7. Как изменить период аналогового сигнала не изменяя его амплитуды?
8.8. Как сделать так, чтобы амплитуда и период периодического аналогового сиг-нала были пропорциональны напряжению на входе "U+вх2"?
8.9. На один из входов подано напряжение 2 В. Какие светодиоды индикатора будут светиться?
8.10. На вход ЦАП подан код 84. Каким будет выходное напряжение?
