Spectrofon #18 22 марта 1996

Железо

Конструктор - оригинальная простая схема АЦП.

(C) Леженко Денис (LDE SOFT)

            ПРОСТАЯ СХЕМА АЦП
           ═══════════════════

   Перед Вами несложная схема аналого-циф-
рового преобразователя, позволяющая  оциф-
ровывать аналоговые сигналы с 10/8  битным
качеством. Несмотря на простоту схемы, ка-
чество получаемых оцифровок сравнимо с ка-
чеством оцифровок полученных на  компьюте-
рах IBM/PC или AMIGA, а зачастую и превос-
ходит его.

   Ну а что делать с этими цифровками? Ду-
маю, на сегодняшний день  много  рассказы-
вать не надо, напомню  лишь  вкратце:  это
изготовление DIGITAL инструментов для  та-
ких известных музыкальных редакторов, как:
DIGITAL STUDIO, SAMPLER,  INSTRUMENT,  DMM
и т.д. Ну и конечно, оригинальное оформле-
ние своих программ и мегадем.


   Ну а тем, кто  понимает  слово  АЦП  не
только как игрушку,  способную  записывать
музыку или голос в  компьютер,  предостав-
ляются огромные возможности  для  экспери-
ментов с аналоговыми сигналами. К примеру,
при помощи несложного драйвера, АЦП  можно
превратить в цифровой осциллограф,  часто-
томер, вольтметр, мультиметр и т.п.

   А теперь перейдем к описанию  подключе-
ния АЦП к SPECTRUM'у. Для его  подключения
я  решил  использовать  свободные    порты
AY-3-8910 хотя  можно  использовать  любые
имеющиеся у Вас порты (например BBSS,  при
этом даже упростится программное  управле-
ние АЦП). Теперь конкретно по  схеме:  для
ее сборки понадобиться  купить  на  Митин-
ском  радиорынке  микросхему  К111ЗПВ1А  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  соб-
ственного 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  ис-
пользовать), приема от АЦП сигнала  готов-
ности, сброс/преобразование АЦП.

   Подробнее о  раскладке  битов  в  порту
"B": бит 0 - гашение/преобразование (0-га-
шение/1-преобразование), бит  6  -  готов-
ность 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,  ис-
пользовать 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  преобразо-
вания. Поясню: если на выводе 15  логичес-
кий 0, то АЦП работает в униполярном режи-
ме. Для переключения АЦП в биполярный  ре-
жим вывод 15 должен быть свободным. Управ-
ляющие  сигналы:  вывод  11  АЦП:    гаше-
ние/преобразование  сигнала.   Управляется
битом 0 порта "B" AY. Имеет следующие зна-
чения: 1-гашение, 0-преобразование.  После
получения сигнала преобразования АЦП начи-
нает преобразовывать аналоговый  сигнал  в
цифровую форму  методом  последовательного
приближения. Поэтому цифровой код на выхо-
де АЦП появляется с  небольшой  задержкой:
примерно ЗOмкс 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  "го-
тов", нужно считать байт в ОЗУ, после  че-
го сбросить АЦП (см.выше) и подать  сигнал
преобразования. Иначе на выходе АЦП  будет
сидеть старый байт и Вы заполните ОЗУ все-
го одним цифровым отсчетом.

   Да, забыл напомнить о том, что для  ра-
боты АЦП необходимо -15 (или, на худой ко-
нец, -12 ) вольт, напоминаю также , что  в
блоке  питания  от  IBM  такие  напряжения
есть.

   Технические данные данного АЦП:  макси-
мальная частота преобразования - 44000 гц.
При соответствующем драйвере, время преоб-
разования 1 байта: при частоте сигнала  50
Гц не более 30 мкс  (10/11  тактов  Z-80).
Напряжения питания: +5В, ЧмА; -15В,  1SmA.
Входное напряжение в режимах:  униполярный
- 0...11В, биполярный: от -5,5В до +5,5В.

K 7н/ AY ────────────────────┐
                             │     █▀█ █ █  █▀█
                 К111ЗПВ1А   │     █▀█ █▄█▄ █ █
                ┌─────────┐  │            ▀
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│  │OVA├──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│  │OVD├──16──┬─────────────────< Общий
K 15н/AY ───8-──┤D8│  │___│     ─┴─
K 14н/AY ───9-──┤D9│  │Г/П├──11─┐
                └─────────┘     │   (c) L.D.E. SOFT 1995
                                │
K 13н/AY ───────────────────────┘

   Ну вот и все небольшое описание по под-
ключению 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  Митин-
ский радиорынок (место Х-5),  либо  пишите
по адресу: г.Москва,  127572  ул.Новгород-
ская дом 27, кв. 55  Леженко  Денису  (LDE
SOFT).

                   * * *