Аналого-цифровое преобразование и демонстрация скорости обработки изменяющегося сигнала
Анализ задания:
Необходимо с помощью цифрового осциллографа продемонстрировать скорость обработки изменяющегося аналогового сигнала. Для этого необходима программа adc_mai.asm. Эта программа должна реализовывать бесконечный цикл, в котором должны по очереди обрабатываться сначала сигнал от потенциометра, а затем сигнал от интегратора. Запись результатов преобразований должна производиться в различные ячейки. После каждого преобразования необходимо вызвать подпрограмму монитора (lcall 128h).
Схема программы:
Рис.1. Схема программы
При преобразовании аналогового сигнала в цифровой код используется тот же алгоритм, что и в предыдущем задании.
Текст программы:
adc_mai.asm
org 8400h
m1: lcall adc ;вызов подпрограммы adc, преобразующей аналоговые сигналы в цифровые коды
lcall 128h ;вызов подпрограммы монитора
sjmp m1 ;бесконечный цикл
ret
include asms\adc.asm ;подключение подпрограммы adc.asm
adc.asm
;регистры АЦП
ADCON: equ D8h
ADDAT: equ D9h
DAPR: equ Dah
U1: equ 40h
U2: equ 41h
adc: mov a, #00000011 ;преобразование сигнала от потенциометра
anl ADCON, #E0h
orl ADCON, A
mov DAPR, #0h
mov r7, #15
p1: djnz R7, p1
mov U1, ADDAT
mov a, #00000100 ;преобразование сигнала от интегратора
anl ADCON, #E0h
orl ADCON, A
mov DAPR, #0h
mov r7, #15
i1: djnz R7, i1
mov U2, ADDAT
ret
Описание программы:
В качестве сигналов использовались выход потенциометра и выход интегратора, подключенного к генератору прямоугольных импульсов. Для изменения аналоговых сигналов использовался регулятор потенциометра, а так же регуляторы постоянной времени интегратора и скважности генератора прямоугольных импульсов.
Результаты:
Результаты наблюдались в «Окне управления» в виде графиков зависимости цифрового эквивалента аналогового сигнала от времени. Результаты представлены на рисунках 16 - 18
Из графиков видно, что при изменении аналогового сигнала, изменение цифрового эквивалента происходит довольно быстро.
Для потенциометра:
Рис.26. График зависимости цифрового эквивалента аналогового сигнала на выходе потенциометра от времени.
Для интегратора:
Рис.37. График зависимости цифрового эквивалента аналогового сигнала на выходе интегратора, регулируемого постоянной времени, от времени.
Рис.48. График зависимости цифрового эквивалента аналогового сигнала на выходе интегратора, регулируемого скважностью, от времени.
Выводы:
В результате работы были изучены основы работы с портами микроконтроллера SAB 80C515, ЖКИ, клавиатуры, потенциометра и генератора прямоугольных импульсов лабораторного стенда.
Всего в микроконтроллере SAB 80C515 шесть портов ввода-вывода цифровой информации и один порт ввода аналоговой информации. Это является недостатком данного микроконтроллера, потому что данного количества портов не всегда достаточно для подключения периферийных устройств:
Два порта заняты для подключения внешней памяти данных.
Для подключения ЖКИ требуется один порт и еще 3 разряда от другого порта на подключение управляющих линий, то есть 11 выводов.
Для подключения клавиатуры требуется 1 порт.
В результате имеется только 1 свободный порт и один порт частично. И это без учёта подключения источников прерываний и блока быстрого ввода-вывода. В итоге для ввода-вывода цифровой информации может не оказаться портов.
К достоинствам микроконтроллера отнесём возможность портов к передаче информации, как на вход, так и на выход, причем это можно осуществлять одновременно. Данная возможность экономит малое количество портов в микроконтроллере.