48575

Кодирующие и декодирующие преобразователи

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

АЦП параллельного преобразования состоит из массива компараторов, прецизионного резистивного делителя, D триггеров и приоритетного шифратора.

Русский

2014-03-25

53.24 KB

19 чел.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение  высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Факультет управления и информационных технологий

Отчет по лабораторной работе №5

Дисциплина: Архитектура вычислительных систем и оболочек

Тема: Кодирующие и декодирующие преобразователи.

Выполнил:

Студент группы 3241/1

Андрианов Роман Дмитриевич

Проверил:

Вербова Н. М.


Цель работы 

Изучение принципов действия цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей.

Программа работы:

1. Синтезировать схему АЦП параллельного преобразования.

2. Ввести схему АЦП и проверить ее работу.

3. Синтезировать схему АЦП последовательного приближения.

4. Ввести схему АЦП и проверить ее работу.

5. Снять осциллограммы напряжений.


Синтез АЦП параллельного преобразования на 2 разряда.

АЦП параллельного преобразования состоит из массива компараторов, прецизионного резистивного делителя, D триггеров и приоритетного шифратора.

Количество компараторов, как и количество D триггеров, обеспечивающих исключение влияния на результат разброса временной задержки компараторов, определяется по формуле:  2n-1 , где n – количество разрядов АЦП. Для 2-х разрядного АЦП требуется:   22-1= 3 компараторов.

Для синтеза приоритетного шифратора необходимо составить таблицу состояния приоритетного шифратора:

х2

х1

х0

Q1

Q0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

Функция приоритетного шифратора в аналитической форме:

y1 = ¬x2*x1* x0  + x2*x1* x0 = x1* x0 ;

y0 =  x2 + ¬x2*¬x1* x0  

 

Рис. 1 Схема АЦП параллельного преобразования на 2 разряда

Синтез АЦП последовательного приближения на 2 разряда.

АЦП последовательного приближения состоит из четырёх основных узлов: компаратора, устройства управления, регистра последовательного приближения (РПП) и ЦАП.

После подачи команды "Пуск" с приходом первого тактового импульса РПП принудительно задает на вход ЦАП код, равный половине его шкалы (в нашем случае для 2-разрядного ЦАП это 1016 = 210). ЦАП преобразует этот код в напряжение Uос. Компаратор сравнивает Uос с входным напряжением и, если входное напряжение больше,  то на выходе компаратора устанавливается 1, если меньше, то 0.

В этом последнем случае схема управления должна переключить старший разряд  обратно в состояние нуля.  Далее принудительно устанавливается в 1младший разряд и действия повторяются.

ЦАП может быть двух видов: c матрицей R-2nR и c матрицей R-2R. Чаще используется матрица R-2R, т.к. в матрице R-2nR  резисторы сильно отличаются по величине и должны быть очень точно подобраны. Но для нашего случая нужны резисторы только 2-х видов  (R и 2R) и в матрице R-2nR и в матрице R-2R, а, т.к. в ЦАП c матрицей R-2nR элементов меньше, то будем использовать её.

Состояния регистра последовательного приближения (оптимально использовать R-S триггеры):

P

C1

C2

C3

C4

K

Q1

Q0

1

0

0

0

0

-

0

0

1

1

0

0

0

-

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

0

0

1

0

-

x

1

0

0

0

0

1

0

x

0

0

0

0

0

1

1

x

1

0

0

0

0

0

-

x

x

, где x – сохранение предыдущего значения

Рис. 2 Схема АЦП последовательного приближения на 2 разряда

Вывод

В ходе работы я синтезировал схему АЦП параллельного преобразования. Ввёл её в Electronic Workbench и проверил работу. Ошибок не выявлено. Синтезировал схему АЦП последовательного приближения и проверил её работу. Ошибок не выявлено.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

85395. Фоновый мониторинг 41 KB
  Программа наблюдения на фоновых станциях Целью фонового мониторинга является проведение долговременных систематических наблюдений за уровнем содержания ЗВ во всех объектах окружающей среды в районах которые находятся на значительном расстоянии от источников вредных выбросов. Для осуществления фоновых наблюдений создана сеть станций которые подразделяются на базовые и региональные. Состав показателей гидрометеорологических наблюдений: температура и влажность скорость и направление ветра давление облачность атмосферные явления туман...
85396. Региональный и импактный мониторинг 35.5 KB
  Установить контрольный уровень загрязняющих веществ создать систему раннего предупреждения экологической катастрофы установить фоновые уровни для основных экосистем завершить изучение биогеохимических циклов цель глобального мониторинга. Задачами экологического мониторинга на региональном уровне являются: контроль за фоновыми загрязнениями; наблюдение оценка прогноз трансграничных переносов вредный веществ; формирование распределённой базы данных об экологической обстановке в регионе. Обычно приходится иметь дело с целым рядом...
85397. Приоритетность загрязняющих веществ 86.5 KB
  Глобальная система мониторинга окружающей среды ГСМОС была создана совместными усилиями мирового сообщества основные положения и цели программы были сформулированы в 1974 году на Первом межправительственном совещании по мониторингу. Первоочередной задачей была признана организация мониторинга загрязнения окружающей природной среды и вызывающих его факторов воздействия. Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях которым соответствуют специально разработанные программы: импактном изучение сильных воздействий в локальном...
85398. Контактные и дистанционные методы наблюдений 40.5 KB
  Контактные и дистанционные методы наблюдений Существуют два способа контактных измерений. Методы мониторинга за состоянием атмосферы. Контактные физикохимические методы контроля. Методы аналитической химии.
85399. Космическое зондирование 301 KB
  Орбиты разной высоты обеспечивают необходимые условия съемки для различных целевых задач: низкие околоземные орбиты предназначены для детальной съемки; орбиты средней высоты для менее детальной но более оперативной и территориально более захватной съемки; удаленные орбиты для постоянного наблюдения за определенным районом. с момента проведения съемки создавать цифровые карты на большие участки территории...
85400. Методы дешифрирования и цифровой обработки изображений, полученных в результате ДЗ 430 KB
  Поэтому дешифровщики космических снимков конечно же обязательно зная механизм изучаемых явлений например биологический местоположение и природнохозяйственные условия опорных наземных объектов очень часто пользуются методом аналогий при котором основную роль играют такие характеристики снимков как цвет яркость геометрия размер текстура. А на земле на опорных объектах работниками специальных служб агрометеорологами гидрологами гидрогеологомелиораторами лесомелиораторами измеряются наземные параметры характеризующие...
85401. Применение ГИС технологий в экологическом мониторинге 154 KB
  Применение ГИС технологий в экологическом мониторинге Геоинформационные системы ГИС автоматизированные информационные cистемы предназначенные для обработки пространственновременных данных основой интеграции которых служит географическая информация. В ГИС проявляется множество новых технологий пространственного анализа данных. В силу этого ГИС служит мощным средством преобразования и синтеза разнообразных данных для задач управления. Как системы использующие базы данных ГИС характеризуются широким набором данных собираемых с помощью...
85402. Принцип комплексной организации осуществления экологического мониторинга 50.5 KB
  Принцип комплексной организации осуществления экологического мониторинга. В силу того что экологическим мониторингом предусматривается наблюдение оценка и прогноз антропогенных изменений абиотической составляющей биосферы и ответной реакции биологических систем на эти изменения в его организацию и осуществление закладывается принцип комплексного сочетания различных видов мониторинга окружающей среды. В 1978 году была обсуждена всемирная климатическая программа основной задачей которой было обеспечение климатического мониторинга и...
85403. Будова і принципи дії основних вузлів, агрегатів, механізмів і систем автомобілів з карбюраторними двигунами й дизелями 1.11 MB
  До кривошипношатунного механізму багатоциліндрових двигунів належать такі деталі: картер блок циліндрів з головкою й ущільнювальними прокладками; поршнева група поршні поршневі кільця поршневі пальці; шатуни; колінчастий вал; маховик; піддон картера. Блок циліндрів відливають із чавуну або алюмінієвих сплавів.