Организация прямого доступа к памяти.

Это аппаратный способ ввода-вывода. Предназначается для передачи больших массивов данных. Область применения – между внешними устройствами и оперативной памятью. Режим ПДП возможен в вычислительной системе, если в ней имеется контроллер ПДП (КПДП).

Функции КПДП:

- арбитраж;

- формирование сигнала «захват» магистрали (HOLD);

- принимает сигнал подтверждение захвата (HLDA), после этого принимает или передаёт данные.

В режиме ПДП CPU отключается от магистрали. К магистрали подключается КПДП для непосредственной передачи инфы между ус-вами и памятью.

Для того чтобы существить ПДП магистраль должна быть свобод.

 

АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ

Программирование таймера предназначено для отсчетов интервалов времени и для времязадающих функций (формирование последовательности импульсов, импульсной модуляции, управление устройствами в функции времени).

 

Функциональная схема программируемого таймера.

 

Принцип действия ПТ:

Каждый канал таймера содержит 16-разрядные счетчики. Перед использованием записывается в счетчик пропорциональное интервалу времени значение. После поступления на вход сигнала GATE (разрешение счета), то счетчик декрементируется с каждым тактовым импульсом, когда содержимое достигает нуля - на выходе формируется импульс.Существует 2 режима работы ПТ: режим таймера и режим счетчика. В режиме счетчика организуется счет количества импульсов. В режиме счетчика организуется счет количества импульсов. В режиме счетчика можно определять длительность интервалов. Можно задать направление счета. Чтобы запрограммировать таймер, он должен быть подключен к ЦПУ. После этого он может работать вместе с ЦПУ или как самостоятельное устройство.

Для начала работы таймера нужно на его вход разрешения счета подать импульс.

Обычно таймеры входят в состав микроконтроллеров.

Пример: . Определить значение, которое нужно записать в счетчик таймера.

Режимы работы таймера.

Таймер ТА микроконтроллера MSP430 содержит 16 разрядный регистр-счетчик TAR и три регистра TACCR0, TACCR1, TACCR2 захвата-сравнения. Для инициализации таймера в регистр управления TACTL таймера и в регистры управления TACCTL0, TACCTL1, TACCTL2 модулей захвата-сравнения следует записать управляющие слова.

Режимом захвата внешнего события называют режим, при котором появление внешнего события на входе микроконтроллера вызывает запрос прерывания и запись значения регистра-счетчика таймера в специальный буферный регистр модуля захвата. Таким образом, время появления события фиксируется. Событием может быть появление сигнала логической единицы, логического нуля, нарастающего фронта, спадающего фронта, любого фронта на определенном входе микроконтроллера. Режим захвата является режимом ввода события.

Режимом сравнения называют режим, при котором организуется появление внешнего события на заданном выходе микроконтроллера в заданный момент времени. Значение регистра-счетчика таймера сравнивается с содержимым регистра модуля захвата-сравнения, и когда их значения совпадают, выводится событие. Режим сравнения является режимом вывода события.

Таймер имеет три канала захвата-сравнения, может генерировать широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) и формировать интервалы времени.

Таймер имеет 4 режима:

MCx=00 – останов; MCx=10 – непрерывный счет;

MCx=01 – прямой счет; MCx=11 – реверсивный счет.

На рисунке 6.1. показаны диаграммы изменения значения в регистре TAR в различных режимах счета.

TACCR0     a     FFFFh     б     TACCR0   в     Рисунок 6.1 – Режимы работы таймера, а –прямой счет, б – непрерывный счет, в – реверсивный счет.

t

t

t

 

33.Цифро-аналоговое преобразование.

Цифро-аналоговое преобразование – для преобразования двоичного кода в сигнал напряжения, в частности в составе АЦП.

RG

D0 D1 D2 . . . Dn

D0 D1 D2 . . . Dn

Ki в каждом канале выбирается так, что бы наибольший вес имели старшие разряды

А2 для учитывания знака сигнала

А2

БО

Uвых

+

-

Xм

2Xм

Uм

-Uм

Двоичный код преобразуется в инт. Времени, а инт времени благодаря шим в сигнал постоянного напряжения.

АЦП пердназначен для преобразования непрерывной величины в двоичный код. Преобразование включает в себя дискритезацию по времени, квантование по уровню, кодированию. Эти операции могут выполняться одновременно, т.е. параллельно или последовательно.

АЦП:

-параллельный

-последовательный

-параллельно-последовательный

Функциональная схема АЦП

RG

ЦАП

CLK

Uвх

Uос

A

Хвых

Uвх

U1

CLK

Время преобразования пропорционально входному сигналу.

Такой способ можно применять при больших тактовых частотах.

34.Аналого-цифровое преобразование.

АЦП применяються в замкнутых системах для преобразования непрерывных велечин на входе датчиков в двоичный код.

4 способа кодирования непрерывной величины с помощью двоичного кодирования.

1) Прямой и обратный

Допустим . Обозначим - max значение модуля двоичного кода.

Прямой код Обратный код

1 в старшем разряде обозначает минус

Uвх

Хотн

АЦП

Uвх

Хотн

Uвх

Хотн

2) дополнительный код смещённый

Uвх

Хотн

Uвх

Хотн

Погрешность АЦП: зависит от кол-ва разрядов и способов кодирования.

Абсолютная погрешность равна 1 младшего разряда

Относительная погрешность зависит от преобразования величин

.Для уменьшения погрешности в окрестности нуля применяются нелинейное преобразование