PmodIA™ საცნობარო სახელმძღვანელო
შესწორებულია 15 წლის 2016 აპრილს
ეს სახელმძღვანელო ეხება PmodIA rev. ა
დასრულდაview
PmodIA არის წინაღობის ანალიზატორი, რომელიც აგებულია ანალოგური მოწყობილობების AD5933 12-ბიტიანი წინაღობის კონვერტორი ქსელის ანალიზატორის გარშემო.
მახასიათებლები მოიცავს:
- წინაღობის ანალიზატორი 12-ბიტიანი წინაღობის გადამყვანით
- გაზომეთ წინაღობის მნიშვნელობები 100Ω-დან 10 MΩ-მდე.
- პროგრამირებადი სიხშირის წმენდა
- პროგრამირებადი მოგება ampუფრო ცოცხალი
- არჩევითი გარე საათის გენერაცია
- მცირე PCB ზომა მოქნილი დიზაინისთვის 1.6 in × 0.8 in (4.1 სმ × 2.0 სმ)
- 2×4-პინიანი პორტი I²C ინტერფეისით
- მიჰყვება Digilent ინტერფეისის სპეციფიკაციას
- ბიბლიოთეკა და ყოფილიampკოდი ხელმისაწვდომია რესურს ცენტრში
PmodIA.
ფუნქციური აღწერა
PmodIA იყენებს ანალოგურ მოწყობილობებს AD5933 თავისი ბორტ სიხშირის გენერატორით და ანალოგური ციფრული გადამყვანით (ADC), რათა შეძლოს გარეგანი უცნობი წინაღობის აგზნება ცნობილ სიხშირეზე. ეს ცნობილი სიხშირე იგზავნება ერთ-ერთი SMA კონექტორის მეშვეობით. სიხშირის პასუხი აღირიცხება სხვა SMA კონექტორით და იგზავნება ADC-ზე და დისკრეტული ფურიეს ტრანსფორმაცია (DFT) შესრულებულია s-ზე.ampled მონაცემები, გადაწყვეტის რეალური და წარმოსახვითი ნაწილების შენახვა ჩიპზე მონაცემთა რეგისტრებში. უცნობი წინაღობის სიდიდე, ისევე როგორც წინაღობის ფარდობითი ფაზა გენერირებული სიხშირის გადაღების თითოეულ წერტილში შეიძლება გამოითვალოს ამ ორი მონაცემთა სიტყვიდან.
1.1 I² C ინტერფეისი
PmodIA მოქმედებს როგორც slave მოწყობილობა I² C საკომუნიკაციო პროტოკოლის გამოყენებით. I² C ინტერფეისის სტანდარტი იყენებს ორ სიგნალის ხაზს. ეს არის I² C მონაცემები და I² C საათი. ეს სიგნალები ასახულია სერიულ მონაცემებზე (SDA) და სერიულ საათზე (SCL) შესაბამისად PmodIA-ზე. (იხილეთ ცხრილი 1.) შემდეგი ინსტრუქციები განმარტავს, თუ როგორ უნდა წაიკითხოთ და ჩაწეროთ მოწყობილობაზე.
PmodIA-ზე წერისას უნდა გაითვალისწინოთ ორი პროტოკოლი: ჩაწერის ბაიტი/ბრძანების ბაიტი და ბლოკის ჩაწერა. ერთი ბაიტის ჩაწერა მასტერიდან სლავში მოითხოვს მასტერს დაიწყოს დაწყების პირობა და გაგზავნოს 7 ბიტიანი სლავის მისამართი. თქვენ უნდა დაიჭიროთ წაკითხვის/ჩაწერის ბიტი დაბალ მოწყობილობაზე წარმატებით ჩასაწერად. გაშვებისას PmodIA-მ უნდა დააყენოს მონის მისამართი, როგორც 0001101 (0x0D). მას შემდეგ, რაც slave აღიარებს მის მისამართს, მასტერმა უნდა გამოაგზავნოს რეესტრის მისამართი, რომელზეც სურს დაწერა. მას შემდეგ, რაც slave დაადასტურებს ამ მისამართის მიღებას, მასტერი გაგზავნის მონაცემთა ერთ ბაიტს, რომელიც slave-მა უნდა დაადასტუროს დაბრუნების ბიტით. შემდეგ ოსტატმა უნდა გამოსცეს გაჩერების პირობა.
თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს პროტოკოლი რეესტრის მისამართის მაჩვენებლის დასაყენებლად. მას შემდეგ, რაც მასტერი აგზავნის სლავის მისამართს და ჩაწერის ბიტს, ხოლო მონა პასუხობს აღიარების ბიტით, მასტერი აგზავნის მაჩვენებლის ბრძანების ბაიტს (10110000, ან 0xB0). სლავი დაამტკიცებს აღიარების ბიტს და შემდეგ მასტერი გამოგიგზავნის რეესტრის მისამართს მეხსიერებაში მითითებისთვის. შემდეგ ჯერზე, როდესაც მოწყობილობა წაიკითხავს ან ჩაწერს მონაცემებს რეესტრში, ეს მოხდება ამ მისამართზე.
შენიშვნა: მაჩვენებელი უნდა იყოს მითითებული ბლოკის ჩაწერის ან ბლოკის წაკითხვის პროტოკოლების გამოყენებამდე.
თქვენ შეგიძლიათ შეასრულოთ ბლოკის ჩაწერის პროტოკოლი მაჩვენებლის დაყენების ანალოგიურად. გაგზავნეთ ბლოკის ჩაწერის ბრძანება (10100000, ან, 0xA0) მაჩვენებლის ბრძანების ნაცვლად და გაგზავნილი ბაიტების რაოდენობა (გამოსახული, როგორც ბაიტი) დაიკავებს რეესტრის მისამართს და შემდგომი მონაცემთა ბაიტები იქნება ნულოვანი ინდექსირებული. გამოიყენეთ იგივე ორი პროტოკოლი PmodIA-დან მონაცემების წაკითხვისას: მიიღეთ ბაიტი და დაბლოკეთ წაკითხვა.
| კონექტორი J1 – I² C კომუნიკაციები | ||
| პინი | სიგნალი | აღწერა |
| 1, 2 | SCL | I² C საათი |
| 3, 4 | SDA | I² C მონაცემები |
| 5, 6 | GND | ელექტრომომარაგება მიწა |
| 7, 8 | VCC | კვების წყარო (3.3V/5V) |
1.2 საათის წყარო
PmodIA-ს აქვს შიდა ოსცილატორი, რომელიც წარმოქმნის 16.776 MHz საათს მოწყობილობის გასაშვებად. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ გარე საათი PmodIA-ზე IC4-ის ჩატვირთვით და საკონტროლო რეესტრში მე-3 ბიტის დაყენებით (რეგისტრაციის მისამართი 0x80 და 0x81).
PmodIA სქემა გთავაზობთ რეკომენდებული ოსცილატორების ჩამონათვალს. სქემა ხელმისაწვდომია PmodIA პროდუქტის გვერდიდან www.digilentinc.com.
1.3 სიხშირის გაწმენდის დაყენება
წრის ელექტრული წინაღობა, ?, შეიძლება განსხვავდებოდეს სიხშირეების დიაპაზონში. PmodIA საშუალებას გაძლევთ მარტივად დააყენოთ სიხშირის სპექტაკლი მიკროსქემის წინაღობის მახასიათებლების დასადგენად. პირველ რიგში, თქვენ უნდა დააყენოთ I² C ინტერფეისი მასპინძელ დაფასა და PmodIA-ს შორის. PmodIA მოითხოვს სამ ინფორმაციას სიხშირის წმენდის შესასრულებლად: საწყისი სიხშირე, ნაბიჯების რაოდენობა და სიხშირის ზრდა ყოველი ნაბიჯის შემდეგ. საწყისი სიხშირე და ნაბიჯზე გაზრდის პარამეტრები ინახება 24-ბიტიან სიტყვებად. ნაბიჯების რაოდენობა პარამეტრი ინახება 9-ბიტიანი სიტყვის სახით.
შეგიძლიათ დაპროგრამოთ პიკ-მწვერვალზე ტომიtagგამომავალი სიხშირის e სვიპში 10 და 9 ბიტების დაყენებით საკონტროლო რეესტრში. მწვერვალიდან მწვერვალამდე ტtage უნდა იყოს სათანადოდ დაყენებული წინაღობის ტესტთან მიმართებაში. ეს არის შიდა ოპერაციების თავიდან ასაცილებლადamps საწყისი მცდელობის მიწოდების გამომავალი voltage ან მიმდინარე მათი მაქსიმალური შესაძლებლობების მიღმა. რეკომენდირებულია, რომ 20 ომიანი უკუკავშირის რეზისტორების გამოყენებისას პიკი დააყენოთ მაქსიმალურ მოცულობაზეtage ან 200mV ან 400mV და როდესაც იყენებთ 100K-ohm უკუკავშირის რეზისტორს, დააყენეთ პიკი მაქსიმალურ მოცულობაზეtagე 1 ვოლტზე.
მას შემდეგ, რაც წრე აღგზნებულია, გარკვეული დრო სჭირდება მის სტაბილურ მდგომარეობას. თქვენ შეგიძლიათ დაპროგრამოთ დალაგების დრო სიხშირის გაწმენდის თითოეული წერტილისთვის მნიშვნელობის დაწერით მისამართების 0x8A და 0x8B დასარეგისტრირებლად. ეს მნიშვნელობა წარმოადგენს გამომავალი სიხშირის პერიოდების რაოდენობას, რომელსაც ანალოგური ციფრული გადამყვანი უგულებელყოფს მის დაწყებამდე.ampაკავშირებს სიხშირის პასუხს. (იხ. ცხრილი 2 რეგისტრების სიისა და მათი შესაბამისი პარამეტრებისთვის.)
| რეგისტრაცია მისამართი | პარამეტრი |
| 0x80, 0x81 | საკონტროლო რეგისტრი (Bit-10 და Bit-9 კომპლექტი პიკ-მწვერვალზე voltage გამომავალი სიხშირისთვის). |
| 0x82, 0x83, 0x84 | საწყისი სიხშირე (Hz) |
| 0x85, 0x86, 0x87 | ზრდა ნაბიჯზე (Hz) |
| 0x88, 0x89 | ნაბიჯების რაოდენობა გაწმენდისას |
| 0x8A, 0x8B | დალაგების დრო (გამომავალი სიხშირის პერიოდების რაოდენობა) |
თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ 24-ბიტიანი სიტყვა, რომელიც ინახება რეგისტრის მისამართებზე საწყისი სიხშირე და ნამატი ნაბიჯზე პარამეტრების გამოყენებით ქვემოთ მოცემული საწყისი სიხშირის კოდისა და სიხშირის გაზრდის კოდის განტოლებების გამოყენებით. თქვენ ასევე შეგიძლიათ იპოვოთ ეს განტოლებები და მეტი ინფორმაცია AD5933 მონაცემთა ფურცელში.
მას შემდეგ რაც დააყენებთ ამ პარამეტრებს, შეასრულეთ შემდეგი ნაბიჯები სიხშირის წმენდის დასაწყებად (პარაფრაზირება AD5933 მონაცემთა ფურცლიდან):
- შედით ლოდინის რეჟიმში საკონტროლო რეესტრში ლოდინის ბრძანების გაგზავნით.
- შედით ინიციალიზაციის რეჟიმში საკონტროლო რეესტრში დაწყების სიხშირის ბრძანების ინიციალიზაციის გაგზავნით.
ეს საშუალებას აძლევს გაზომილ წრეს მიაღწიოს მუდმივ მდგომარეობას. - დაიწყეთ სიხშირის წმენდა საკონტროლო რეესტრში დაწყების სიხშირის სვავის ბრძანების გაგზავნით.
1.4 წინაღობის გამოთვლები
ანალოგური ციფრული გადამყვანი სampამცირებს სიხშირის პასუხს უცნობი წინაღობებიდან 1MSPS-მდე 12-ბიტიანი რეზოლუციით სიხშირის გადაღების ყოველი წერტილისთვის. გაზომვების შენახვამდე, PmodIA ახორციელებს დისკრეტულ ფურიეს ტრანსფორმაციას (DFT) s.ampled მონაცემები (1,024 წმamples თითოეული სიხშირის საფეხურისთვის). ორი რეგისტრი ინახავს DFT შედეგს: რეალური რეგისტრაცია და წარმოსახვითი რეესტრი.
ელექტრული წინაღობა შეიცავს როგორც რეალურ, ასევე წარმოსახვით რიცხვებს. დეკარტის ფორმით, შეგიძლიათ გამოხატოთ წინაღობა განტოლებით:
z = რეალური + j ∗წარმოსახვითი
სადაც რეალური არის რეალური კომპონენტი, წარმოსახვითი არის წარმოსახვითი კომპონენტი და ? წარმოსახვითი რიცხვია (ი = √−1-ის ექვივალენტი, მათემატიკაში). თქვენ ასევე შეგიძლიათ წარმოადგინოთ წინაღობა პოლარული ფორმით:
წინაღობა = |z|∠θ
სად |Z| არის სიდიდე და ∠θ არის ფაზის კუთხე:
PmodIA არ აწარმოებს რაიმე გამოთვლებს. ყოველი DFT-ის შემდეგ მთავარმა მოწყობილობამ უნდა წაიკითხოს მნიშვნელობები რეალურ და წარმოსახვით რეგისტრებში.
ჭეშმარიტი წინაღობის გამოსათვლელად, თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ მომატება. შეგიძლიათ იპოვოთ ყოფილიampგაზრდის ფაქტორის გაანგარიშება AD9533 მონაცემთა ფურცელში.
1.5 ტემპერატურის მაჩვენებლები
PmodIA-ს აქვს 13-ბიტიანი ტემპერატურის სენსორი, რომელიც აკონტროლებს მოწყობილობის ტემპერატურას. გთხოვთ, იხილოთ AD5933 მონაცემთა ფურცელი დამატებითი ინფორმაციისთვის ამ მოდულის კონტროლის შესახებ.
1.6 რეგისტრაცია მისამართები
AD5933 მონაცემთა ფურცელს აქვს რეესტრის მისამართების სრული ცხრილი.
ფიზიკური ზომები
ქინძისთავები სათაურზე განლაგებულია ერთმანეთისგან 100 მილის მანძილზე. PCB არის 1.6 ინჩი სიგრძით გვერდებზე, რომლებიც პარალელურად არის ქინძისთავის სათაურზე და 0.8 ინჩი სიგრძით გვერდებზე პერპენდიკულარულ მხარეს.
ჩამოტვირთულია Arrow.com.
Copyright Digilent, Inc. ყველა უფლება დაცულია.
ნახსენები სხვა პროდუქტისა და კომპანიის სახელები შეიძლება იყოს მათი შესაბამისი მფლობელების სავაჭრო ნიშნები.
1300 ჰენლის კორტი
პულმანი, WA 99163
509.334.6306
www.digilentinc.com
დოკუმენტები / რესურსები
 |
DIGILENT PmodIA გარე საათის მიკროკონტროლერის დაფებით [pdf] მომხმარებლის სახელმძღვანელო PmodIA გარე საათის მიკროკონტროლერის დაფებით, PmodIA, გარე საათის მიკროკონტროლერის დაფებით, გარე საათის მიკროკონტროლერის დაფებით, საათის მიკროკონტროლერის დაფებით, მიკროკონტროლერის დაფებით, დაფებით |