Come abbiamo visto nell'ultima lezione, possiamo usare un accenditore a resistore controllato digitalmente per inviare una
tensione analogica simulata.
Esistono diversi modi per convertire un segnale analogico in un segnale digitale e utilizzare la
lunga catena di resistori è il modo più semplice e in qualche modo il migliore per costruire una grande serie
di resistori in un partitore di tensione attraverso l'alimentazione e quindi utilizzare amplificatori operazionali come concorrenti.
Ogni concorrente ha una tensione di riferimento leggermente più alta dell'ultima.
Ora prendiamo la tensione del segnale di ingresso della tensione analogica Vogliamo effettivamente misurare e
convertire in un numero digitale e applicarlo agli ingressi non invertenti di tutti i concorrenti poiché la tensione di ingresso
aumenta ogni tensione di riferimento.
Supera i trigger del comparatore associato.
Ogni comparatore rappresenta un numero digitale su una singola uscita che possiamo eseguire
attraverso quelli che chiamiamo encoder prioritario con encoder prioritario con ingressi multipli e impostare un'uscita binaria in base all'ingresso più
significativo che è impostato su alto.
Ad esempio, potresti farlo con porte logiche.
Il vantaggio di questo tipo di conversione da analogico a digitale è veloce e molto veloce.
L'unico tempo reale coinvolto è il tempo necessario perché il segnale si propaghi attraverso
i transistor ei comparatori e le porte logiche virtualmente istantanee.
Gli svantaggi.
Guarda il volume di elettronica coinvolta.
Se fosse un convertitore a 8 bit dovresti avere tutti questi comparatori e gate per 256
ingressi, un convertitore HD a 16 bit avrebbe bisogno di sessantacinquecinquecentotrentacinque concorrenti e le porte
logiche associate avrebbero dimensioni enormi del circuito e il spesa molto grande.
Quindi ci sono altri modi in cui gli ingegneri elettronici affrontano tipicamente il problema usando un
concorrente, un convertitore digitale-analogico e un contatore.
Quindi in pratica il contatore comandato dall'orologio conta in binario, l'uscita del contatore binario è
collegata all'ingresso binario del convertitore da D a A.
Quindi la tensione di uscita ha fatto l'atto un convertitore si arrampica progressivamente una volta che la tensione di
uscita dal convertitore corrisponde alla tensione di ingresso del segnale sul comparatore.
L'uscita del concorrente si abbassa provocando il contatore per arrestare il numero sull'uscita contatore.
Il nostro numero binario che rappresenta la tensione di ingresso analogica, un altro segnale resetta il contatore e avvia
nuovamente il conteggio del contatore per afferrare un altro campione, i vantaggi che questo comporta DIVANO meno parti
del convertitore precedente.
Ma è lento.
Quindi è guidato dall'orologio.
Quindi per 8 bit potrebbero essere necessari fino a 256 cicli di clock prima che alla fine corrisponda alla tensione del
segnale di ingresso e se si sta eseguendo una risoluzione a 16 bit che potrebbe essere
pari a sessantacinquemilacinquecentotrentacinque cicli di clock.
Quindi gli ingegneri hanno ideato una tecnica che era una specie di compromesso.
Hanno usato lo stesso contatore binario e un sistema con un concorrente ma fuori dal circuito di controllo
per controllare il conteggio.
Ora diciamo che la tensione del segnale di ingresso corrisponde al valore digitale di settantaquattro.
Ora passiamo attraverso il processo di arrivare a quel numero binario invece di iniziare lo zero contato e contando
il suo modo di salire sul circuito di controllo del contatore inizia impostando il bit più significativo
sul conteggio alto.
Questo avvia il conteggio decimale 128 immediatamente dopo che il comparatore ha emesso un valore alto o basso a seconda
che la tensione di ingresso sia superiore o inferiore rispetto a questa tensione del punto
centrale prodotta dal convertitore.
In questo particolare esempio la tensione del segnale di ingresso è inferiore alla tensione generata dal convertitore DDA.
Quindi i comparativi mandano un minimo al circuito di controllo.
Ora il circuito di controllo ora sa che la tensione del segnale di ingresso ha un valore inferiore a 128.
Diventa un po 'più basso e imposta il successivo bit più basso alto che 7 che ha un valore di 64 il segnale in ingresso
è superiore a 64.
Quindi il comparatore ora è innescato in alto e il circuito di controllo lascia quel po 'alto.
Ora sappiamo che qualunque sia il numero che stiamo cercando.
È superiore al valore di 64, il circuito di controllo ora imposta il successivo bit più basso alto che è
sei che ha un valore di 32 bit 6 e 7 hanno un valore totale combinato di 96.
La tensione di uscita dal convertitore DTA sarà superiore alla tensione del segnale di ingresso.
Quindi il comparatore invia un valore basso al circuito di controllo.
Ora sappiamo che il numero che stiamo cercando di trovare è inferiore a 96.
Quindi il circuito di controllo continua la sua ricerca del numero misterioso cancellando i bit 6 e
impostando il bit più basso successivo Five alto con i bit 7 e bit cinque impostati.
Abbiamo un valore binario di 16 più 64 uguale a 80.
Si tratta di una tensione più elevata che esce dal convertitore rispetto alla tensione del segnale di ingresso, quindi il comparatore
invierà di nuovo un valore basso al circuito di controllo, il circuito di controllo ora sa che il numero
di mistero è inferiore a 80.
Il circuito di controllo continua la sua ricerca del numero mistero cancellando il bit 5 e impostando il bit quattro
che ha un valore di 8 con quel bit straniero 7 alto.
Il contatore è un valore di 72.
Il convertitore D-Day emette una tensione che non è inferiore alla tensione del segnale di ingresso, quindi
il comparatore diventa alto e il circuito di controllo ora sa che il numero misterioso è superiore a 72 I controlli sono
buoni.
Ora basta far scattare il contatore per iniziare a contare dai valori binari 72 e si ferma quando il
comparatore si abbassa.
Questo accadrà quando il contatore colpisce 74.
Quindi, invece di contare da 0 a 74 e prendendo 74 cicli di clock per
arrivare al numero misterioso usando approssimazioni successive, arriviamo più velocemente al numero misterioso in sette cicli, ma
ci vuole ancora del tempo.
Il vantaggio è un piccolo circuito e una piccola quantità di tempo per completare la conversione da analogico
a digitale aggiungendo un registro all'uscita innescata dal circuito di controllo per memorizzare quel numero misterioso.
Quando finalmente lo trova, il registro può contenere quel numero a cui accede il microprocessore
mentre il convertitore esegue la sua successiva approssimazione successiva.
Quindi il numero si posizionerà nel registro con una linea digitale impostata in alto.
Sapendo che la conversione è stata completata e un numero è seduto nel registro
per quando il microprocessore ha il tempo di venire a prendere il numero.
Ora ti ricordi come il nostro convertitore digitale-analogico potrebbe usare un resistore Lodder per generare tensione.
Se cambiamo la tensione di uscita delle uscite digitali, anche la tensione analogica prodotta sull'uscita
cambia di conseguenza.
Raffigurano microcontrollori e Arduino hanno una conversione analogico-digitale integrata utilizzando il
metodo di approssimazione della foto.
È possibile impostare effettivamente il range di tensione rilevato dal modulo convertitore A-D e questo è
ovviamente impostato modificando la tensione di riferimento prodotta dal convertitore D in A nel circuito di successo del circuito di approssimazione.
Ora probabilmente hai indovinato che le tensioni impostate usando i registri ed è solo una delle impostazioni
che controlli usando i registri di installazione per il convertitore da A a D.
Ora quello che voglio che tu togli a questa lezione è che la conversione da analogico a
digitale a causa del processo utilizzato richiede tempo.
Consuma cicli di clock nel processo, quindi non importa se l'orologio sta funzionando velocemente
o lentamente.
A consuma cicli di clock nel processo e quel tempo può variare.
Potrebbe colpire il numero di mistero subito al primo tentativo, quindi potrebbe richiedere solo due cicli di clock.
O potrebbe richiedere fino a una dozzina di cicli di clock, ma ci vuole tempo.
Quindi abbiamo effettuato l'accesso al circuito di controllo nel convertitore di Ayittey e in pratica gli abbiamo detto di avviare
la conversione impostando un singolo bit.
Il bit GO il circuito di controllo cancellerà quel bit quando è finita la sua conversione e il numero misterioso
è seduto nel registro sul buffer di uscita in attesa di accesso.