3733 ВИРТУАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ
Лабораторная работа №1
Исследование программного ввода аналогового сигнала в ПЭВМ
Цель работы: получение навыков ввода аналогового сигнала в ПЭВМ с использованием платы аналогового ввода-вывода.
Основные вопросы, изучаемые в работе:
структура и состав платы аналогового ввода-вывода L-154 фирмы L-Card;
команды языка ассемблера, используемые для обращения к плате ввода-вывода;
написание программы на языке ассемблер, осуществляющей ввод аналогового сигнала в ПЭВМ.
Описание платы L-154 фирмы L-Card
Плата L-154 является быстродействующим и надежным устройством для ввода и вывода аналоговой и цифровой информации в персональных IBM совместимых компьютерах. Данная плата предназначена для преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму для ввода в ЭВМ, управления одним выходным аналоговым каналом (цифроаналоговый преобразователь), а также для ввода/вывода цифровых ТТЛ линий.
Стандартный комплект поставки позволяет:
осуществлять многоканальный ввод с аналоговых каналов с частотой до 70 кГц на канал.
осуществлять асинхронный ввод с различных аналоговых каналов
управлять цифроаналоговым преобразователем.
осуществлять работу в двух режимах: в программном режиме и в режиме генерации прерываний IRQ.
управлять цифровыми линиями в асинхронном режиме.
Технические данные
Аналого - цифровой преобразователь (АЦП)
На плате имеется один АЦП, на вход которого с помощью коммутатора может быть подан один из 16 (32) аналоговых каналов с внешнего разъёма платы. Параметры АЦП приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Параметры АЦП
Количество каналов |
дифференциальных 16 с общей землёй 32 |
Разрядность |
12 бит |
Время преобразования |
1.7 мкс |
Входное сопротивление |
2 MОм |
Диапазон входного сигнала |
±5.12В, ±2.56В, ±1.024В |
Максимальная частота преобразования |
70 кГц |
Интегральная нелинейность преобразования |
±0.8 МЗР, макс. ±1.2 МЗР |
Дифференц. нелинейность преобразования |
±0.5 МЗР, макс. ±0.75 |
Отсутствие пропуска кодов |
гарантировано 12 бит |
Смещение нуля |
±0.5 МЗР, макс. 1 МЗР |
Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)
На плате установлен один ЦАП, который выдаёт постоянное напряжение в соответствии с записанным в него цифровым кодом. Параметры ЦАП приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Параметры ЦАП
Количество каналов |
1 |
Разрядность |
12 бит |
Время установления |
10 мкс |
Выходной диапазон |
±5.12 В |
Цифровые входы и выходы
На плате имеется 8 цифровых входных ТТЛ линий и 8 выходных ТТЛ линий, с помощью которых можно управлять внешними устройствами, осуществлять цифровую синхронизацию ввода и т. п. Параметры цифровых линий приведены в табл. 1.3.
Таблица 1.3
Параметры цифровых линий
Входной порт |
8 бит ТТЛШ |
Выходной порт |
8 бит ТТЛШ |
Напряжение низкого уровня |
мин. 0.0 В макс. 0.4 В |
Напряжение высокого уровня |
мин. 2.5 В макс. 5.0 В |
Выходной ток низкого уровня (макс.) |
4 мА |
Входной ток высокого уровня (макс.) |
0.4 мА |
Счётчики-таймеры
На плате установлено три счётчика-таймера (одна микросхема 580ВИ53) с кварцевой стабилизацией 1 МГц, с помощью которых осуществляется программная синхронизация ввода и генерирование прерываний IRQ.
Первый и второй счетчики являются 16-битными каскадно соединёнными счётчиками. Счётный вход третьего канала выведен на внешний разъём для возможности внешней синхронизации процессов ввода и вывода.