City #25 16 августа 1999

Железо

Железо - несложная схема аналого-цифрового преобразователя, позволяющая оцифровывать аналоговые сигналы с 10/8 битным качеством.

  

┌─────────────────────────────────────────────────┐
│  ***********    ПЛАHЕТА ШЕЛЕЗЯКА   ***********  │
└─────────────────────────────────────────────────┘


(c) В.Казаков

  Pешил опубликовать эту дpевнюю статью из  ON LINE
#27, потому как  сам вpемя от вpемени возвpащаюсь к
этой  теме.  Даже собpал пpедлагаемую  вам схемку и
подключил к компьютеpу, но из-за отсутствия микpос-
хемы  АЦП (панелька стоит пустая) так пока и не оп-
pобовал ее в pаботе.  Кpоме  того обpащался к LDE с
пpосьбой  помочь  в пpиобpетении микpосхемы и софта
под  это  устpойство, но, к сожалению, ответа так и
не  дождался.  Так  что  не  обольщайтесь по поводу
пpедлагаемых в конце статьи адpеса и телефона Дени-
са. Возможно, с  течением  вpемени  все уже измени-
лось.
  И еще. Если  веpить pекламе В.М.Г. в ZX Power #1,
2 (а почему, собственно, ей  не веpить), то им pаз-
pаботана  схема АЦП всего на четыpех недифицитных и
недоpогих микpосхемах и он может  выслать ее за оп-
pеделенную  сумму  всем  желающим. Кстати, и ПО под
нее имеется - пpогpамма Digital Factory. Где-то год
назад Паша посылал ему деньги, чеpез месяц они веp-
нулись обpатно. А жаль....
  Статья печатается без сокpащений. 

(c) LDE SOFT

   Перед  Вами  несложная  схема  аналого-цифрового
преобразователя,      позволяющая      оцифровывать
аналоговые   сигналы   с   10/8  битным  качеством.
Несмотря  на  простоту  схемы,  качество получаемых
оцифровок сравнимо с качеством оцифровок полученных
на  компьютерах  IBM/PC  или  AMIGA,  а  зачастую и
превосходит его.
   Ну  а  что  делать с этими цифровками? Думаю, на
сегодняшний   день   много  рассказывать  не  надо,
напомню  лишь  вкратце:  это  изготовление  DIGITAL
инструментов   для   таких   известных  музыкальных
редакторов,    как:    DIGITAL   STUDIO,   SAMPLER,
INSTRUMENT,  DMM  и.т.д. Ну и конечно, оригинальное
оформление  своих программ и мегадем. Ну а тем, кто
понимает слово АЦП не только как игрушку, способную
записывать    музыку   или   голос   в   компьютер,
предоставляются     огромные     возможности    для
экспериментов  с  аналоговыми сигналами. К примеру,
при   помощи   несложного   драйвера,   АЦП   можно
превратить   в  цифровой  осциллограф,  частотомер,
вольтметр, мультиметр и т.п.
   А  теперь  перейдем к описанию подключения АЦП к
SPECTRUM'у.    Для    его   подключения   я   решил
использовать  свободные  порты AY-3-8910 хотя можно
использовать  любые имеющиеся у Вас порты (например
ВВ55,   при   этом   даже   упростится  программное
управление  АЦП). Теперь конкретно по схеме: для ее
сборки  понадобиться купить на Митинском радиорынке
микросхему   К1113ПВ1А   и   один   (1)   резистор.
Подключается  АЦП 15-ю проводками (12, 10, 16, 14 -
питание), 2-9 АЦП к 21-14 AY-3-8910, 17 АЦП к 7 AY,
18  АЦП  к  12  AY,  1 АЦП к 11 AY, 11 АЦП к 13 AY.
Далее по схеме все понятно.
   Теперь  подошло  время описать побитно порты для
работы  с  АЦП  и  написания собственного драйвера.
Порт  AY "A" служит для приема байта из АЦП на шину
данных.  Порт  "B"  предназначен  для  приема  двух
младших   разрядов   АЦП   (можно  при  желании  не
использовать),  приема  от  АЦП сигнала готовности,
сброс/преобразование АЦП.
   Подробнее о раскладке битов в порту "B": бит 0 -
гашение/преобразование (0-гашение/1-преобразование),
бит  6  -  готовность АЦП (0-READY) бит 1 - младший
бит  АЦП  (D0 АЦП), бит 2 - первый разряд АЦП (D1).
Столь  странная  раскладка  битов  не случайна, так
проще  программировать  АЦП.  К  тому же, обработка
двух  младших  разрядов  АЦП  требует  много тактов
Z-80,  которых и так маловато, поэтому они выведены
у  меня  в  отдельный  порт  и  Вам  самим  решать,
использовать   их   или   нет.  Лично  у  меня  они
зарезервированы  и  я  вполне  доволен  8-ми битным
качеством оцифровок.
   Особенности    управления    АЦП:    вывод    15
предназначен   для  выбора  режима  преобразования.
Поясню:  если  на  выводе  15  логический 0, то АЦП
работает в униполярном режиме. Для переключения АЦП
в  биполярный режим вывод 15 должен быть свободным.
Управляющие      сигналы:     вывод     11     АЦП:
гашение/преобразование сигнала. Управляется битом 0
порта  "B" AY. Имеет следующие значения: 1-гашение,
0-преобразование.     После    получения    сигнала
преобразования    АЦП    начинает   преобразовывать
аналоговый   сигнал   в   цифровую   форму  методом
последовательного приближения. Поэтому цифровой код
на  выходе  АЦП  появляется  с небольшой задержкой:
примерно  30мкс  или  около  11  тактов Z-80. Нужно
учитывать данное обстоятельство, или опрашивать АЦП
по  сигналу  готовности  (17  вывод  АЦП, или 6 бит
порта  "B"  AY).  При логическом 0 на данном выводе
АЦП  готов  и  можно  снимать  байт на шину данных.
После  того,  как  АЦП выдает сигнал "готов", нужно
считать   байт  в  ОЗУ,  после  чего  сбросить  АЦП
(см.выше)  и подать сигнал преобразования. Иначе на
выходе  АЦП будет сидеть старый байт и Вы заполните
ОЗУ всего одним цифровым отсчетом.
   Да,  забыл  напомнить  о том, что для работы АЦП
необходимо  -15  (или, на худой конец, -12 ) вольт,
напоминаю  также , что в блоке питания от IBM такие
напряжения есть.

K 7н/ AY──────────────────────┐
                              │     █▀█ █ █  █▀█
                K1113ПВ1А     │     █▀█ █▄█▄ █ █
               ┌─────────┐    │            ▀
K 12н/AY───18──┤D0│  │ __│  17│
K 11н/AY───1───┤D1│  │ DR├────┘    ┌──┬─< Вход
K 21н/AY───2───┤D2│  │>0<├┬─15──┐  │  │ R1-4,7k
K 20н/AY───3───┤D3│  │0VA├┘ 14 ─┴─ │  █
K 19н/AY───4───┤D4│  │ AI├──13─────┘  │
K 18н/AY───5───┤D5│  │-U2├──12────────┴─< -15в
K 17н/AY───6───┤D6│  │+U2├──10──────────< + 5в
K 16н/AY───7───┤D7│  │0VD├──16──┬───────< Общий
K 15н/AY───8───┤D8│  │___│     ─┴─
K 14н/AY───9───┤D9│  │Г/П├──11─┐
               └─────────┘     │    (c)L.D.E. 
K 13н/AY───────────────────────┘    SOFT 1995

   Технические  данные  данного  АЦП:  максимальная
частота    преобразования    -    44000   гц.   При
соответствующем  драйвере,  время  преобразования 1
байта:  при  частоте  сигнала 50 гц не более 30 мкс
(10/11  тактов  Z-80). Напряжения питания: +5 В , 4
мА  ;  -15 В , 15 мА. Входное напряжение в режимах:
униполярный  -  0...11  В,  биполярный: от -5,5В до
+5,5В.   Ну   вот   и  все  небольшое  описание  по
подключению  и  программированию  АЦП.  Если у кого
возникли вопросы по этому поводу, то обращайтесь ко
мне по телефону (095) 400-0436 или приходите ко мне
на Митинский радиорынок (место Х-5), либо пишите по
адресу:  г.Москва,  127572  ул.Новгородская дом 27,
кв. 55 Леженко Денису (LDE SOFT).