automatyka-dyscyplina naukowa i techniczna zajmująca się teorią i praktyczną realizacją urządzeń sterujących obiektami technicznymi bez udziału człowieka lub z ograniczonym jego udziałem. Jest teoretyczną podstawą konstruowania automatów oraz podstawą automatyzacji. automatyzacja-proces wprowadzenia do produkcji, transportu, pracy biurowej i innych dziedzin urządzeń automatycznych w celu samoczynnego sterowania , regulowania obiektów technicznych oraz kontrolowania przebiegu różnych procesów.automatyczny- (1) wykonujący cały cykl pracy bez udziału człowieka.(2)wykonany za pomocą automatuautomat-urządzenie techniczne, którego istotną cechą jest wolność samoczynnego wykonania pewnego ciągu czynności zgodnie ze z góry przyjętym algorytmem działania. sterowanie-działanie na określony układ mające na celu zapewnienie jego zachowania się w żądany sposób (sterowanie ręczne tzn. takie, w którym człowiek spełnia rolę przynajmniej jednego członu układu sterowania lub automatyczne-odbywające się bez udziału człowieka). sterowanie zdalne-sterowanie, przy którym sygnał sterujący (najczęściej elektryczne) przesyłane są do obiektów sterowanych znajdujących się w znacznej odległości od urządzenia sterującego .sterowanie w układzie otwartym- tj. bez sprzężenia zwrotnego, tzn. bez możliwości wyeliminowania wpływu wielkości zakłócających na przebieg danego procesu.regulacja- (szczególny przypadek sterowania) proces utrzymywania zadanej z góry wartości określonego parametru lub grupy parametrów danego procesu (np. temperatura, ciśnienie). regulacja automatyczna-stanowi sterownie w układzie zamkniętym realizowane samoczynnie poprzez odpowiednie urządzenia techniczne.nastawnik-element układu regulacji, który bezpośrednio wpływa na natężenie lub kierunek strumienia energii lub masy, pośrednio zaś na wielkość regulowaną.elektronika półprzewodnikowa-dział elektroniki zajmujący się elektrycznymi półprzewodnikami oraz konstrukcją technologiczną przyrządów opartych na wykorzystaniu tych własności ( np.: przyrządy półprzewodnikowe, tranzystory, tyrystory, przyrządy fotoelektryczne, itp.) układ elektroniczny-układ, którego dzianie opiera się na wykorzystaniu przyrządów elektronowych jako elementów niezbędnych do jego pracy.układ elektryczny-zespół elementów elektrycznych tworzących pewną całość, który można rozważać jako samodzielny obiekt fizyczny.system-zboir elementow w określony sposób za soba związanych,stanowiących całość o określonym przeznaczeniu i scharakteryzowany pewna liczba wielkości zwanymi zmiennymi systemow.otoczenie systemu-zbior elem spełniających następujące warunki:-zmiany zmiennych charakteryzujących te elementy oddziałują na zmienne systemu,-zmiany zmiennych systemu oddziałują na amiany elem tworzących otoczenie. Sprzężenia istniejące pomiędzy systemem a jego otoczeniem dzieli się na: zmienne wejściowe systemu, zmienne wyjściowe systemu Zmiennymi we systemu (wejściami WE) nazywamy zmienne przedstawiające oddziaływanie otoczenia na system.Zmiennymi wy systemu (wyjściami WY) nazywamy zmienne przedstawiające oddziaływania systemu na otoczenie.
STAN SYSTEMU - zbiór wszystkich zmiennych systemu których znajomość w danym momencie czasu, wraz ze znajomością przyszlych przebiegów czasowych zmiennych wejściowych, umożliwia określenie przyszłych przebiegów czasowych zmiennych wyjściowych. Zmienna systemu tworząca stan systemu nazywa się współrzędną stanu. Przy sterowaniu w torze otwartym system sterujący określa przebieg czasowych wejść sterujących obiektu w sposób niezależny od współrzędnych stanu obiektu. Sterowanie ze sprzężeniem zwrotnym – system sterujący określa przebieg czasowy wejść sterujących obiektu w zależności od niektórych lub wszystkich współrzędnych stanu obiektu. Realizacja sterowania ze sprzężeniem zwrotnym wymaga więc pomiaru niektórych lub wszystkich współrzędnych stanu obiektu. *Dla obydwu sposobów sterowania przebieg wejść sterujących obiektu może być dodatkowo uzależniony od zakłóceń oddziałujących na obiekt.*W tym celu należy mierzyć zakłócenie, a wynik pomiaru przetworzyć w systemie sterującym na taki przebieg wejść sterujących, by skompensować wpływ tych zakłóceń na obiekt sterowania. Sterowanie w systemie intuicyjnym– taka zmiana w czasie jego wejść, która zapewnia osiągnięcie celu działania tego systemu. Wejścia dzieli się na: -wejścia sterujące (sterowania) – mogące posłużyć do celowego oddziaływania na obiekt sterowania. -wejścia zakłócające(zakłócenia) – zmieniające się w sposób zdeterminowany przez otoczenie systemu, nie służące do celowego oddziaływana na obiekt sterowania Element automatyki – nazywamy urządzenie lub część urządzenia występujące w układzie automatycznej regulacji(URA), w której można wyodrębnić sygnał wejściowy Xi sygnał wyjściowy Y lub sygnały X1,X2,..Xn,i sygnały Y1,Y2,..Ym.OPIS UKL AUTOMATYKI:char statyczna-zaleznosc sygnalu wy Y od we X w stanach ustalonych.dyanamiczna-(f. Przejscia) to zależność sygnalu wy Y(t) od sygnalu we X(t) czasie przejscia od (x1,y1)do(x2,y2)(t) stanu ustalonego. Czestotlowosciowe-reprezentuja własności dynamiczne.Podział elementów występujących w układach mechanicznych(URA), pneumatycznych, elektrycznych: - el. powodujące straty - el. magazynujące energię w postaci energii potencjalnej - el.magazynujące energie w postaci energii kinetycznej. Podstawowe cechy ukl.URA:-elem.wyst.w ukl.regulacji tworza zamkniety obwod oddziaływań,tzn.sygnal przekazywany jest w obwodzie zamkn.-sygnal realizujący wzajemne oddzial.elem.plynie w jednym kierunku,tzn.ze w obwodzie wyst.przynajmniej 1 elem.skierowany –regulator oddzialywuje na obiekt w ukl.sprzezenia zwrotnego ujemnego tzn.ze sygnal po przejsciu przez caly obwod dochodzi do punktu wyjscia ze znakiem przeciwnym –ukl.dziala w sposób ciągły.
KLASYFIKACJA UKL AUTOMATYKI:Podział ze względu na liniowość elem ukł. układy liniowe – ich działanie można opisać z wystarczającą dokładnością za pomocą liniowego modelu matematycznego (wszystkie elementy są liniowe czyli o liniowej charakterystyce statycznej). układy nieliniowe – ich działanie można opisać dostatecznie dokładnie za pomocą liniowego modelu matematycznego ( w układzie występuje co najmniej jeden element nieliniowy, czyli elementy o nieliniowej charaktery.statycznej).ze względu na zadania układu: układy stabilizujące – układy regulacji słabo wartościowej, są to układy których działanie realizuje utrzymanie wielkości sterowanej na stałej wartości (wartość zadana wielkości regulowanej jest stała W=const) układy programowe – algorytm działania w nich realizuje zmianę wielkości sterowanej według programu (W – zadane programem) układy nadążne – algorytm działania realizuje pewien przebieg wielkości sterowanej, przy czym przebieg ten nie jest z góry znany. układy ekstremalne – układy, w których utrzymuje się automatycznie optymalny punkt pracy, zapewniający ekstremum ( maksymalne lub minimalne) na charakterystyce, przedstawiającej zależność wskaźnika jakości od wielkości sterujących lub parametrów układu sterującego. układy adaptacyjne – zawierają urządzenia, które w przypadku zmian własności obiektu lub oddziaływań zewnętrznych wywołuje zmiany algorytmu sterowania, zapewniające realizację pożądanego działania całego układu. ze względu na sposób działania: -Układy o działaniu ciągłym – których wielkości wejściowe wszystkich istotnych części są wielkościami analogicznymi, zależącymi w sposób ciągły od wartości wielkości wyjściowych. -Układy nieciągłe – w których wielkości wyjściowe, przynajmniej jednego z istotnych elementów urządzenia sterującego, może powtarzać wielkości WE tylko w określonych momentach czasu, przy czym wielkości WY tych elementów są sygnałami próbkowanymi lub dyskretnymi. ze względu na sposób przedstawiania wyników pomiaru wielkości regulowanych: -Układy analogowe – których wielkość regulowana jest mierzona i przestawiana na inną wielkość fizyczną o przebiegu w czasie analogicznym, jak przebieg wielkości regulowanej.-Układy cyfrowe – w których wynik pomiaru wielkości regulowanej przetwarzany jest na sygnał cyfrowy i wyrażany w postaci liczb.ze wzgl na liczbe obwodow regulacji:jednoobwodowe-posiadajace jedno główne sprzężenie zwrotne a nie posiadające sprzężeń wew.wieloobwodowe-posiadajace wiecej niż jedno zprzezenie główne lub pomocnicze(ukl kaskadowe,w których wiekosci wy z urządzeń sterujących jednego obwodu regulacji sa wielkościami zadanymi innych obwodow reg).ze wzgl na liczbe wielkości reg-jednoparametrowe(1 program regulowany).wieloparametrowe.ze wzgl na rodzaj aparatury regulacyjnej-ukl mechaniczne,hydrauliczne,pneumatyczne elektryczne,mieszane.Zalety sygnałów dyskretnych:niski koszt, dokładne przedstawienie inf wy, inf latwo zapamietana i magazynowana przezd dlugi czas, duza odporność na zaklucenia, ogolna niezawodność urządzeń,dokładność przetwarzania.
AUTOMATYKA CYFROWA:Informacja cyfrowa – informacja przedstawiona za pomocą ciągu wektorów, których elementy mogą przyjmować tylko dwie różne wartości oznaczone symbolami 0 i 1.Przykładowe wektory informacji cyfrowej: Słowo -wektor max długości dający się wpisać do pamięci operacyjnej mikrokomputera w trakcie jednej operacji pisania lub odczytać z pamięci operacyjnej w trakcie jednej operacji czytania.Adresowaniem wektorów informacji cyfrowej z pewnego zbioru tych elementów nazywamy wzajemnie jednoznaczne przyporządkowanie każdemu wektorowi informacji cyfrowej z tego zbioru innego wektora informacji cyfrowej zwanego adresem. Wektory informacji cyfrowej mogą mieć reprezentację: *bitowo-równoległą w czasie-przy której wszystkie bity wektora są dostępne równocześnie np. na równoległych liniach magistrali lub w rejestrze ,reprezentacja taka umożliwia równoczesne przesłanie całego wektora i ze względu na związane z tym duże szybkości przesłania jest najczęściej stosowana w mikrokomputerach reprezentacją wektorów informacji cyfrowej. Bywa ona stosowana również przy przesyłaniu wektorów informacji cyfrowej na niewielkie odległości poza mikrokomputerami. *bitowo-szeregową w czasie-przy której poszczególne bity wektora pojawiają się (najczęściej poczynając od bitu najmniej znaczącego) na tej samej linii lub w tym samym przerzutniku w kolejnych przyporządkowanych im „okienkach czasu” ,wyznaczonych przez impulsy generatora taktu. Reprezentacja taka umożliwia szczególnie ekonomiczne przesyłaniu wektorów informacji cyfrowej na większe odległości. Posługiwanie się informacją cyfrową zakłada istnienie konwencji określającej znaczenie(liczbowe literowe lub inne) każdego wektora. Konwencje te nazywamy kodami. KODEM danego zbioru symboli(cyfr ,liter ,znaków pisarskich ,logicznych ,arytmetycznych) nazywa się przyporządkowanie każdemu symbolowi tego zbioru jednego lub tylko jednego wektora informacji cyfrowej. Kody nie muszą być przyporządkowaniami wzajemnie jednoznacznymi. Kodowanie dwójkowe-w rejestrach i komórkach pamięci mikrokomputera są przechowywane ciągi 0 i 1 (słowa). poszczególne ich elementy to bity. Słowa mogą reprezentować rozkazy lub dane przetworzone przez mikrokomputer. Podstawowym typem danych w mikrokomputerze są liczby dwójkowe całkowite bez znaku lub ze znakiem. Liczby całkowite bez znaku są kodowane naturalnym kodem dwójkowym(NB). Słowo n -bitowe X= xn-1...xi... xi...x0 reprezentuje w tym kodzie liczbę z przedziału (0,2n-1) o wartości równej KNB(x)=suma(n=1,i=0)2ixi Symbol K(x) oznacza tu informację(w tym przypadku liczbę) reprezentowaną przez słowo dwójkowe X,np.slowoX=1101 reprezentuje liczbę całkowitą o wartości KNB(1101)=23*1+22*1+21*0+20*1=8+4+1=13
MIKROPROCESOR -to element elektroniczny wielkiej skali integracji przeznaczony do realizacji operacji arytmetyczno-logicznych na wektorach informacji cyfrowej ,zwanych danymi wprowadzanych z jego otoczenia ,które stanowi pamięć i rejestry układów WE-WY. Rodzaj wykonywanej operacji jest określony przez inne wektory informacji cyfrowej zwane rozkazami ,które mikroprocesor pobiera z pamięci. Wyniki wykonanych operacji może mikroprocesor przekazywać do pamięci lub rejestrów układów WE-WY . μP składa się z 2 elementów funkcjonalnych: - układ arytmetyczno-logiczny (ALU) realizujący operacje arytmetyczno-logiczne na wektorach informacji cyfrowej. Wprowadzany na jego wejścia i wyprowadzający wynik tych operacji do określonego rejestru. Rodzaj wykonanej operacji zależy od:- sygnałów sterujących pochodz. od układów sterowania.Układ sterowania (US) przedstawiający wektor informacji cyfrowej będący rozkazem na serię impulsów skierowany na różne miejsca uP i określających chwile i rodzaj mikrooperacji składających się na wykonywana operacje. Układ sterowania μP działa cyklicznie wykonując cykl rozkazowy złożony z 2 faz: -a)pobrania zawartość licznika rozkazu jest wysyłana na magistrale adresową za pośrednictwem której dociera do wejścia adresowego pamięci programu. Sygnały sterujące powodują odczytanie kolejnego rozkazu z pamięci i przesłanie go magistrala danych do rejestru rozkazów. Ponieważ kolejne rozkazy są zazwyczaj pobierane z kolejnych komórek pamięci programu stad zawartość licznika rozkazów jest zwiększana o 1 po każdym pobraniu. Układ sterowania dekoduje pobrany z pamięci rozkaz i przechodzi do fazy wykonania. –b)wykonanie rozkazu może polegać na przetworzeniu informacji zawartej w rejestrach roboczych μP lub w pamięci danych bądź na przesłaniu informacji miedzy uP a pamięcią lub układami WE/WY. Dane są przetwarzane za pośrednictwem ALU. Repertuar rozkazów wykonywanych przez uP nazywamy lista rozkazów. Rozkazy te dzielą się na 4 grupy: -rozkazy służące do przesyłania danych miedzy rejestrami μP lub rejestrem a pamięcią –rozkazy służące do wykonywania operacji arytmetycznych i logicznych na zawartość rejestrów lub pamięci –rozkazy sterujące wykonywaniem programu –rozkazy WE-WY. Przy pisaniu programów dla uK rozkazy te są zapisywane w postaci symbolicznej zawierający skrót mnemoniczny rozkazu oraz argumentów operacji realizowanej przez ten rozkaz MOV x1,x2-rozkaz przesyłania danych ADD r,x- dodawaniej: =r+x; SUB r,x- odejmowanie r:=r-x CMP r,x- porównywanie większy mniejszy r><x INC x- zwiększanie o 1 x:=x+1 DEL x-zmniejszanie o1 x:=x-1 SHL x- mnożenie przez 2:x*2 SHR,SAR x-dzielenie przez 2:x/2 MUL,I MUL- mnożenie DIV,IDIV- dzielenie AND r,x -iloczyn logiczny r:r^x OR r,x-suma logiczna r:r\/x XOR r,x-suma modulowana r:r+x NOT x:=x
Podstawowe parametry uP: -długość slowa-liczba bitów jednostek przetwarzanej informacji (w większości przypadków długość słowa jest równa liczbie bitów rejestrów roboczych i magistrali danych) –szybkość działania -czas trwania cyklu rozkazowego –max pojemność pamięci -pamięć jaka można dołączyć do uP –lista rozkazów tryby(sposoby) adresowania pamięci . Optymalny wybór uP bądź uK dla projektowanego systemu technicznego obejmuje pewne etapy: -szczegółowe określenie zadań systemu 0podjecie decyzji o konstrukcji systemów w oparciu o uP ogólnego zastosowania, mikrokontroler czy układ segmentowy. – określenie odpowiedniej długości słowa –sformułowanie wymagań sprzętowych takich jak: szybkość działania, pobór mocy itp. –określenie możliwości wykorzystania własnych i istniejących na rynku standardowych podzespołów elektronicznych –analiza projektu oprogramowania z uwzględnieniem własnych i zespołowych doświadczeń oraz posiadanych narzędzi uruchomieniowych –analiza czynników ekonomicznych. Systemy uP występują w 4 formach -komputery –mikrokomputery jednoukładowe (mikrokontrolery) –mikroprocesory ogólnego przeznaczenia.–układy segmentowe.MIKROKOMPUTER - to system elektroniczny wielkiej skali integracji w skład którego wchodzi: -uP –pamięć przechowująca rozkazy uP, dane oraz wyniki operacji –układy WE-WY umożliwiające wprowadzanie do pamięci rozkazów i danych i wyprowadzanie wyników. MIKROSYSTEM jest przeznaczony do realizacji dowolnego zadania polegającego na przetwarzaniu wektorów informacji cyfrowej jego skład wchodzi: -sprzęt elektroniczny(uP,uK, urządzenia zewnętrzne, nadajniki i odbiorniki inf., układy sprzęgające, mikrosystem z otoczeniem, magistrale komunikacyjne) –oprogramowanie określające sposób działanie sprzętu mikrosystemu. μK SYSTEMY STEROWANIA. Podstawowym elementem tego systemu jest jednostka procesora centralnego CPU. W ramach CPU wyróżniamy 2 podzespoły funkcjonalne: 1–ustala taktowanie sygnałów i steruje sekwencjami działań. 2-wykonuje operacje arytmetyczne i logiczne na danych. Kolejnym elementem systemu są bloki pamięci połączone z CPU. Bloki te są wykorzystywane do przechowywania listy wykonywanych rozkazów zwanych programem oraz przetwarzanych danych. W większości systemów µK jedna wspólna pamięć jest stosowana do przechowywania zarówno rozkazów programów jak i danych. Komunikacja z otoczeniem systemu jest utrzymywana za pośrednictwem pewnej liczby urządzeń (portów) WE-WY. Otoczenie systemu stanowią urządzenia zew. min. klawiatura, monitor, drukarka itp. Umożliwiają one wprowadzanie danych z otoczenia do systemu i wyprowadznia wyników z sys do ot. Elementy wchodzące w skład systemu µK są połączone wspólną magistralą. Transmisja danych pomiędzy elementami systemu µK odbywa się w ramach magistrali poprzez szyny: danych, adresowej, sterującej.
Szyną danych przesyłanych przez sygnały reprezentujące dane lub rozkazy programu pomiędzy CPU a pamięcią lub portami WE-WY. Transmisja odbywa się w 2 kierunkach i jest nadzorowana przez CPU. Linie sterowania zapisu i odczytu CPU określają kirunek przepływu danych przez szynę. Zatem gdy wykonywana jest operacja zapisu, sygnały płyną z CPU do pamieci lub układów WE-WY. Podczas operacji odczytu kierunek przepływu informacji jest przeciwny. Szyna adresowa przekazuje sygnał adresowania pamięci który dokonuje wyboru komórki dołączonej w danym momencie do szyny danych. Linie szyny adresowej są sterowane sygnałami WY CPU. Szyna ta jest też uzywana do wybierania kanałów WE lub WY jeśli do systemu dołączony jest wiele urządzeń zewnętrznych. Szyna sterowania przesyła zbiory sygnałów sterujących płynących od i do CPU. Nadają one takt wykonywanym procesom i decydują o przepływie danych w pozostałych szynach systemu. Jednym z nich może być sygnał zatrzymujący pracę µP a niekiedy dołącząjący go do szyn systemu.Blok sterowania jednostki CPU zawiera zegar systemowy, logiczne układy sterowania, rejestr zwany licznikiem rozkazów, rejestr adresowy, rejestr rozkazów, stos, pewną liczbę układów logicznych obsługi przerwania. Podstawowym elementem bloku wykonawczego µP jest ALU, która wykonuje wszystkie operacje arytmetyczne i działania logiczne zgodnie z rozkazami programu.
PAMIĘCI W SYSTEMACH μP. Pamięć mikrokomputera jest używana do przechowywania listy rozkazów programu i dowolnych danych wykorzystywanych lub wytworzonych przez program. Ze względu na sposób dostępu do informacji wyróżniamy 2 grupy pamięci:- o dostępie szeregowym . -o dostępie swobodnym (matrycowym) Pamięci o dostępie swobodnym dzielimy na 2 klasy ze względu na sposób wykorzystania funkcji zapisu i odczytu informacji: - pamięci z zapisem i odczytem RAM. - pamięci stałe ROM. Wśród pamięci półprzewodnikach wyróżniamy 2 podstawowe grupy pamięci: typu tablicowego, funkcyjnego. Pamięć charakteryzowana jest przez 2 parametry:1) pojemność, która jest funkcją liczby linii adresowych i wielkości komórki, 2)czas dostępu, czyli czas jaki upłynie od momentu zaadresowania komórki pamięci do uzyskania zapisanej w tej komórce informacji Wynosi on kilkadziesiąt nanosekund 10-9). Pamięć RAM – ulotna. Pamięć ROM – stała. Pamięć Cache. Ze względu na bardzo dużą szybkość działania współczesnych mikroprocesorów stosowana jest szybka pamięć Cache, służąca często używanym danym, stanowiąca bufor pomiędzy wolną dynamicznie pamięcią operacyjną RAM a szybkim mikroprocesoremMIKRKOMPUTER JEDNOUKŁADOWY-jest to kompletny Mikrokomputer umieszczony w jednym układzie scalonym i zawiera:-jednostkę centralna (CPU wraz z zegarem),-pamięć programu ROM o pojemności rzędu kilku tysięcy słów, -pamięć danych RAM o pojemności od kilkudziesięciu do kilkuset słów, -kilka bram WE/WY służących do równoległego przesyłania informacji między CPU a urządzeniami zewnętrznymi, -jeden lub kilka liczników – układ. Czasowy, -ukl szeregowego wy.
Mikrokomputery jednoukładowe mogą mieć także specjalizowane WE/Wy np:-wejście analogowe, zaopatrzone w układ wykazujący przejścia sygnału sinusoidalnego (sieciowego) przez zero, -wejście analogowe z przetwornikiem analogowo-cyfrowym, -wyjścia o dużej obciążliwości prądowej, -wyjścia przystosowane do dynamicznego sterowania wskaźników cyfrowych (wielosegmentowych) .EMULATOR UKŁADOWY- to system zawierający mikroprocesor emulujący oraz związany z nim układy umożliwiające połączenia z uruchamianym układem prototypowym i z. mK nadrzędnym. Podstawowe elementy emulatora to:-moduł mP zastępującego procesor systemu prototypowego, -ukł. sterujący zapewniający możliwość, -analizator stanów logicznych śledzący przebieg wykonywania programu i współpracujący z ukł. sterującym przy realizacji pułapek sprzętowych (zatrzymanie procesora w określonej chwili po dojściu do zadanego miejsca programu lub w chwili sięgnięcia do określonego obszaru pamięci. Głowicę emulatora tworzy moduł mP w skład, którego wchodzi zegar i układy buforowania magistrali. Ukł. sterujący zawiera pamięć stałą z programem sterującym (monitor) oraz układy zapewniające możliwość przejścia od wykonania programu aplikacyjnego do wykonania programu monitora. Analizator stanów logicznych jest układem śledzącym przebieg wykonania programu przez mP.Podstawowe funkcje:ładowanie programu aplikacyjnego do pamięci operacyjnej systemu prototypowego, odczytanie i modyfikowanie rejestrów procesora emulującego, komórek pamięci i rejestru urządzeń WE/WY w systemie prototypowym, rozpoczęcie wykonania programu aplikacyjnego, śledzenie przebiegu wykonania programu ustawianie pułapek i krokowe wykonanie programu, przerwanie wykonania programu aplikacyjnego i przejścia sterowania przez program monitora. Emulator może być stosowany na etapie: uruchamianie sprzętu,programow, integracji sprzętu,oprogramowania. μP SYSTEM POMIAROWY-Schemat blokowy mikroproces. systemu sterowania -przetwornik analogowo-amplitudowy,przetwarzający zmienna mierzona na ciągły sygnal elektr,pradowy lub napięciowy, -dolnoprzepustowy filtr analogowy,eliminujący wielkoczestotliwosciowe szumy zawarte w sygnale wy, -przetwornik analogowo-cyfrowy, -pamięć o dostępie swobodnym (RAM), przeznaczona do przechowywania wynikow pomiarow i wynikow przetwarzania, -pamięć stałą ROM,przeznaczona do przechowywania programow przetwarzania pomiarow, -mikroprocesor przetwarzający pomiar,-układ szeregowego WY,przeznaczony do wprowadzenia wynikow przetwarzania, -generator interwałów czasowych, pracujący jako zegar wytwarzający impulsy detrminujace częstotliwość próbkowania sygnalu wy przetwornika analogowo-amplitudowego.Mikroprocesorowe generatory sygnałów- do celów testowania ukł. elektronicznych, generujące określone sekwencje sygnału elektrycznego (trójkątne, prostokątne,trapezowe,sinusoidalne) lub sygnały losowe o określonych właściwościach.mikropro. syntezatory mowy generujące sygn. elektr, które po wzmocnieniu i wprowadzeniu na głośniki przekształcają się w sygnały elastyczne imitujące wyraz lub zdania. (Cd. 9)
(Cd. 8) mikropro. syntezatory muzyki generujące sygnał elektr, które po wzmocnieniu i wprowadzeniu na głośnik przekształcają się w sygnały elastyczne imitujące muzyk .µP wprowadzający do pamięci RAM wzór generowanego sygnału i dokonujący odczytu tego wzoru zgodnie z częstotliwością wyznaczoną przez generator interwałów czasowych. pamięć RAM przeznaczoną do przechowywania wzorów sygnałów . pamięć ROM zawierającą programy umożliwiające redagowanie różnych wzorów sygnałów. przetworniki cyfrowo-analogowe. filtr dolnoprzepustowy, wygładzający sygnał WY przetwornika cyfrowo-analog. PRZETWORNIKI SYGNAŁÓW:a).Przetworniki cyfrowo-analogowe C/A- składa się z zespołu kluczy, drabinki oporowej i dokładnego wzorca napięcia. Każdy stopień drabinki dostarcza napięcia różniącego się 2 razy od sąsiedniego. Prąd wyjściowy z każdego węzła jest kierowany albo do WE wzmacniacza albo do uziemienia, zależnie od stanu kluczy s1, s2, s3, s4, sterowanych wejściowym sygnałem cyfrowym. Klucz s1 powoduje zależnie od stanu napięcia na WY wzmacniacza Ut/2 albo 0U. Klucze s2, s3, s4, powodują dołączenie napięcia odpowiednio Ut/4, Ut/8, Ut/16, w rezultacie sygnał WY jest napięciem analogowym proporcjonalnym do wartości liczby binarnej podanej na klucze. Wzorcowe napięcie odniesienia przetwornika, dostarczają wbudowana do układu dioda Zenera lub zewnętrzne źródło napięcia odniesienia. Stosowane klucze w przetwornikach stanowią tranzystory, które sterowane są danymi z szyny systemu. Dokładność przetwarzania zależy od dokładności źródła napięcia i właściwej temp drabinki oporowej. Liniowość przetwarzania jest różnicą pomiędzy napięciem WY i linią prostą charakterystyki przejściowej i zależy od charakterystyki wzmacniacza. Ważnym parametrem są również jednakowe skoki narastania napięcia w miarę podawania kolejnych wartości cyfrowych. Parametr ten określa się jako monotoniczność lub nieliniowość różniczkową przetwornika. Dynamicznymi parametrami przetworników jest max szybkość narastania napięcia oraz czas ustalania szybkości narastania jest szybkością z jaką napięcie WY może się zmieniać. Czas ustalania jest czasem w którym napięcie WY osiąga wartość w granicach 1 bitu wartości końcowej....
marcinka