Лабораторный практикум по курсу "Микропроцессорные устройства". Часть 1, страница 22

            Fx - частота выходного (частотного) сигнала ПНЧ (ПТЧ).

            Такое построение измерительной системы  позволяет  уменьшить погрешности из­ме­рения параметра Х за счет уменьшения длины линий передачи Ux (Ix), т.к. ПНЧ можно расположить дос­таточно близко к ППИ.  При  этом наводки на эти линии уменьшаются,  кроме этого в ПНЧ (ПТЧ) сигналы Ux (Ix) дополнительно  фильтруются  от  помех. Ли­нии  Fx могут быть более про­тя­женными,  поскольку информация в частотном сигнале за­ложена в значении частоты,  а не  ам­п­­литуды, как в сигналах Ux (Ix),  что обеспечивает большую помехозащищенность таких сиг­на­лов.

            Преобразование частоты Fx частотного сигнала в код Nx выполняет МПС. При дос­та­точ­ной частоте Fx (единицы кГц и более) такое преобразование может состоять в подсчете числа импульсов частотного сигнала за известный интервал времени Ts. Струк­тур­ная схема такого пре­образователя представлена на рис. П9.2.

            Рис. П9.2. Структурная схема преобразователя частота - код

            На рис. П9.2 сделаны следующие обозначения:

            Gs - генератор строба,  задающего известный интервал времени Ts подсчета им­пуль­сов час­тотного сигнала;

            & - логический элемент И;

            Ст2 - двоичный счетчик числа импульсов частотного сигнала.

            Принцип действия преобразователя частота  -  код  поясняется временными диаг­рам­мами, пред­ставленными на рис П9.3.

               Рис. П9.3. Временные диаграммы преобразователя частота - код

            Нетрудно видеть, что

                        Nx = Ts * Fx                                                                                     (П9.1)

            Это выражение показывает, что при Ts = 10^-m секунд операцию произведения вы­пол­нять не надо.  Величина m будет определять положение десятичной точки в Nx.

            Из-за асинхронности  сигналов  Strob  и Fx величина Nx будет определена с точ­нос­тью до +-1 импульса счета.  Это создает относительную погрешность измерения ОП сле­дующей величины

                        ОП = (100 / Nx) [%]                                                                        (П9.2)

            Выражение П9.2  позволяет  определить  разрядность  счетчика Ст2,  исходя из пред­­пола­га­емого значения Fx и  заданной  относительной погрешности измерения ОП

                        Nx >= 100/Nx = 100/(Ts * Fx)                                                         (П9.3)

                        n >= log Nx                                                                                       (П9.4)

            П9.2. Аппаратная часть измерителя частоты

            Узел измерения  частоты  в УОУ "Электроника-580" построен на ИМС К580ВИ53 [1...4]. Его функциональная схема приведена на рис. П9.4.

            Рис. П9.4. Подключение ИМС К580ВИ53 в УОУ

            На рис. П9.4 сделаны следующие обозначения:

            PT - программируемый таймер (ИМС К580ВИ53);

            DC - селектор адреса, назначает ИМС PT базовый адрес 1100Н в адресном прос­т­ранстве памяти;

            1 - инвертор.

            Три канала РТ используются в УОУ следующим образом.  Канал 0 работает в треть­ем ре­жи­ме (делитель частоты) и формирует на  выходе OUT0 сигнал SYNC1, синх­ро­низирующий при­ем и передачу данных через последовательный системный интерфейс RS-232C c IBM PC. Ко­эф­фи­ци­ент деления этого канала равен 13, что при частоте входного сигнала ф2ттл = 2 МГц (см.  сиг­нал синхронизации канала 0 С0) обеспечивает  час­тоту выходного сигнала Fsync1 = 153846 Гц.  ИМС последовательного интерфейса до­полнительно делит эту частоту  на 16, что дает воз­мож­ность связи с IBM PC на 9600 Бод.

            На входе разрешения СЕ0 канала 0 всегда присутствует разрешающий сигнал вы­соко­го уровня ("1").  Инициализируется канал 0 системной программой - монитором УОУ,  в поль­зо­ва­тель­ских  программах канал 0 лучше не использовать.