integrisani racunarski sistemi a/d konverzija - tnt.etf.bg...
TRANSCRIPT
Integrisani racunarski sistemiA/D konverzija
Odsek za elektroniku
Univerzitet u Beogradu - Elektrotehnicki fakultet
poslednja izmena 28. mart 2019
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 1 / 27
Pregled
1 ADCPrincipi
Primer – Konverzija startovana tasteromPrimer – Konverzija startovana tajmerom
PrekidiPrimer – Ocitavanje u prekidnoj rutini
2 Low Power ModesPrimer – LPM
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 2 / 27
Pregled
1 ADCPrincipi
Primer – Konverzija startovana tasteromPrimer – Konverzija startovana tajmerom
PrekidiPrimer – Ocitavanje u prekidnoj rutini
2 Low Power ModesPrimer – LPM
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 3 / 27
Pregled
1 ADCPrincipi
Primer – Konverzija startovana tasteromPrimer – Konverzija startovana tajmerom
PrekidiPrimer – Ocitavanje u prekidnoj rutini
2 Low Power ModesPrimer – LPM
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 4 / 27
ADC12 1/3
12-bitni AD konvertor sa sukcesivnim aproksimacijama
Do 12 nezavisnih eksternih kanala
Posebni kanali za interni temperaturni senzor i eksternu naponskureferencu
Maksimalna brzina konverzija do 200ksps
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 5 / 27
ADC12 2/3
Softverski kontrolisano SH kolo
Tri interne ili eksterna naponska referenca
16 nezavisnih baferskih registara
Prekid sa brzim dekodovanjem izvora prekida
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 6 / 27
ADC12 3/3
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 7 / 27
ADC12 funkcionisanje
Konvertuje ulazni napon u opsegu Vref− do Vref+ po sledecoj formuli:
NADC = 4095×Vin − Vref−
Vref+ − Vref−
Start konverzije mogu periodicno zadavati moduli Timer_A i Timer_B,ili se moze direktno zadati upisom odgovarajuceg start bita u kontrolniregistar
Na raspolaganju je 16 registara za cuvanje rezultata konverzije. Uzsvaki registar moze da se asocira bilo koji kanal
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 8 / 27
Zadavanje konverzije 1/2
Jedan nacin kontrole je softversko podesavanje trajanja samplingperioda
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 9 / 27
Zadavanje konverzije 2/2
Drugi nacin je direktna kontrola SHI signalom
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 10 / 27
Modovi konverzije
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 11 / 27
Pregled
1 ADCPrincipi
Primer – Konverzija startovana tasteromPrimer – Konverzija startovana tajmerom
PrekidiPrimer – Ocitavanje u prekidnoj rutini
2 Low Power ModesPrimer – LPM
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 12 / 27
Zadatak – Konverzija startovana tasterom
ZadatakNapisati program za razvojni sistem koji obezbeduje akviziciju signalasa naponskog kanala A14 na pritisak tastera S4. Najvisa 4 bitarezultata konverzije se ispisuju na sedmosegmentnom displeju uheksadecimalnom formatu (0− F ).
Resenjeadc-button
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 13 / 27
Pregled
1 ADCPrincipi
Primer – Konverzija startovana tasteromPrimer – Konverzija startovana tajmerom
PrekidiPrimer – Ocitavanje u prekidnoj rutini
2 Low Power ModesPrimer – LPM
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 14 / 27
Zadatak – Konverzija startovana tajmerom
ZadatakNapisati program za razvojni sistem koji obezbeduje kontinualnuakviziciju signala sa naponskog kanala A14. Najvisa 4 bita rezultatakonverzije se ispisuju na sedmosegmentnom displeju uheksadecimalnom formatu (0− F ). Ucestanost konverzije je 2 Hz iodredena je tajmerom A.
Resenjeadc-timer
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 15 / 27
Pregled
1 ADCPrincipi
Primer – Konverzija startovana tasteromPrimer – Konverzija startovana tajmerom
PrekidiPrimer – Ocitavanje u prekidnoj rutini
2 Low Power ModesPrimer – LPM
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 16 / 27
ADC12 prekidi 1/2
16 prekida asociranih sa ADC12IFGx flegom koji se setuje kada se uodgovarajuci registar upise rezultat konverzije
Prekid asociran sa ADC12OV flegom koji se dogada kada se u neki odbaferskih registara ADC12MEMx upisuje novi rezultat pre nego sto je stariprocitan
ADC12TOV prekid koji se dogada kada se inicira nova konverzija pre negosto je tekuca zavrsena
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 17 / 27
ADC12 prekidi
Svaki od 18 izvora prekida je moguce individualno maskirati
Iako postoji samo jedan prekidni vektor za sve ADC12 prekide,koriscenjem generatora prekidnog vektora ADC12IV u kome je kodiranjedan od 18 flegova koji izazivaju prekid lako se realizuje grananje uprekidnoj rutini
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 18 / 27
Pregled
1 ADCPrincipi
Primer – Konverzija startovana tasteromPrimer – Konverzija startovana tajmerom
PrekidiPrimer – Ocitavanje u prekidnoj rutini
2 Low Power ModesPrimer – LPM
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 19 / 27
Zadatak – Ocitavanje u prekidnoj rutini
ZadatakNapisati program za razvojni sistem koji obezbeduje kontinualnuakviziciju signala sa naponskog kanala A14. Najvisa 4 bita rezultatakonverzije se ispisuju na sedmosegmentnom displeju u heksadecimalnomformatu (0− F ). Osim toga, rezultat konverzije se koristi zaodredivanje Duty-cycle-a PWM signala koji se generise pomocutajmera B. Ucestanost konverzije je 2 Hz i odredena je tajmerom A.
Ocitavanje rezultata konverzije vrsiti u prekidnoj rutini ADC
Resenjeadc-interrupt
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 20 / 27
Funkcionalni hardverski model
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 21 / 27
Pregled
1 ADCPrincipi
Primer – Konverzija startovana tasteromPrimer – Konverzija startovana tajmerom
PrekidiPrimer – Ocitavanje u prekidnoj rutini
2 Low Power ModesPrimer – LPM
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 22 / 27
Low Power Modes
MSP430 mikrokontroleri podrzavaju vise rezima smanjene potrosnje
Zeljeni rezim smanjene potrosnje se podesava pomocu CPUOFF, OSCOFF,SCG0 i SCG1 bita u statusnom registru
Posto se statusni registar cuva na steku prilikom obrade prekida, ondaje nakon obrade prekida moguc povratak u stari rezim smanjenepotrosnje, ili ukoliko se modifikuje vrednost statusnog registra na steku,moguc odlazak u neki drugi rezim smanjene potrosnje ili u aktivanrezim
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 23 / 27
Podesavanja
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 24 / 27
Potrosnja
Mode I@3V [μA] *Active, 1MHz 290Active, 8MHz 1840
LPM0 73LPM2 11.7LPM3 2.3LPM4 1.3LPM4.5 0.1
*) prema datasheet-u
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 25 / 27
Pregled
1 ADCPrincipi
Primer – Konverzija startovana tasteromPrimer – Konverzija startovana tajmerom
PrekidiPrimer – Ocitavanje u prekidnoj rutini
2 Low Power ModesPrimer – LPM
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 26 / 27
Zadatak – LPM
ZadatakNapisati program za razvojni sistem koji u prekidnoj rutini ADkonvertora smesta izmerene vrednosti u bafer. Nakon izmerenih 256vrednosti potrebno je izracunati srednju vrednost tih merenja bezugrozavanja odziva sistema, tako sto ce racunanje da se izvrsi u petljiglavnog programa.
Sistem nakon inicijalizacije treba da bude u LPM3 rezimu smanjenepotrosnje, iz kojeg izlazi kada se u prekidnoj rutini izmeri 256-ti odbirak
Resenjelpm-manage
Odsek za elektroniku 13E044IRS ETF Beograd 27 / 27