Porta parallela - Software ASM - Giobe®2000 - Assembler - Assembly - centronics 378 278 input output epp ecp spp

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Porta Parallela

| Applicazioni Software | PROGETTO n° 06 - 3/12 [90 di 166]

Analisi del Problema · Analisi del Codice · Procedure importanti · Schema interfaccia · Descrizione dello schema

Porta Parallela - INPUT di Dati a 8 bit - Uso di un convertitore ADC0804

Analisi del Problema [2 di 3] - Considerazioni teoriche

| I convertitori analogico–digitali, comunemente indicati con la sigla ADC , Analog-to-Digital Converter, hanno la funzione di trasformare (convertire) un segnale analogico presente in ingresso in uno digitale (codice binario) d’uscita ad esso proporzionale.

| Le grandezze analogiche variano con continuità in un determinato intervallo di tempo e possono perciò assumere infiniti valori.
| Le grandezze digitali possono, invece, assumere solo un numero finito di valori, espresso dalla potenza di 2 del numero di bit da cui è costituita; se 3 sono i bit con cui la grandezza viene espressa saranno disponibili 23 = 8 valori diversi...

| I possibili infiniti valori analogici si possono dunque pensare come raggruppati in fasce delimitate da livelli fissi, detti livelli di quantizzazione, ciascuno caratterizzato da un ben preciso valore digitale.
| Alla fascia di livello più alto sarà associato il più grande numero binario esprimibile da n bit (una sequenza di n bit a "1", corrispondente al valore decimale 2n-1), detto valore di fondo scala (FSR, Full Scale Range).
| L'intervallo costante che separa un valore digitale dal successivo è detto passo di quantizzazione (quanto): la sua dimensione è pari al valore di fondo scala diviso per il numero di fasce possibili, 2n.
| Da notare che l’operazione di quantizzazione, comportando la sostituzione di un numero infinito di valori con un numero discreto, implica un errore, detto errore di quantizzazione.

| E' importante sottolineare che un convertitore associa i suoi valori binari solo ad un piccolo sottoinsieme degli infiniti valori analogici che la grandezza da convertire può assumere; ciò si traduce in una inevitabile approssimazione, tanto più grande quando minore è il passo di quantizzazione, cioè quanto minore è il numero di bit con cui si codifica ciascun campione, detto risoluzione.

La conversione del segnale analogico prevede dunque sostanzialmente 2 operazioni:

| la quantizzazione del segnale analogico.
| la codifica del segnale quantizzato, cioè associazione a ciascuno di un numero binario.

| La conversione consiste nel prelevare, in un ben preciso istante, un campione del segnale analogico, misurarlo per determinare il valore digitale corrispondente e mantenerlo fisso sull’uscita finchè non viene prelevato e convertito il successivo campione.

Le operazioni coinvolte nella trasformazione di un livello di tensione in un numero binario devono essere ripetute con una frequenza (detta di campionamento) relativamente elevata:

| se è troppo bassa il numero dei campioni ottenuti può essere insufficiente quando si dovrà provvedere all'operazione inversa, cioè alla ricostruzione del segnale analogico a partire dalla sua forma digitalizzata.
| se è troppo elevata il numero dei campioni in eccesso non aggiungerà ulteriore qualità al segnale analogico ricostruito, per cui la loro presenza si risolve solo in inutile perdita di risorse.

| Secondo il teorema del campionamento la frequenza di campionamento deve essere maggiore o uguale al doppio della frequenza massima del segnale da campionare, o meglio, della sua componente armonica più elevata.

| In commercio sono disponibili convertitori A/D in una grande varietà di tipi che si differenziano per numerosi fattori.

Le grandezze elettriche d'esercizio possono essere coinvolte per classificare i convertitori:

| dinamica della tensione d’ingresso, cioè il campo di valori accettati in ingresso.
| la configurazione dei dati d’uscita (livelli di tensione, tipo e formato del codice).
| impedenza d’ingresso, offset e guadagno.
| coefficienti di temperatura (il calore può interferire causando perdita di precisione nel campionamento).

Oltre l’aspetto tecnologico, la classificazione più significativa è quella che legata ai principi di funzionamento, dai quali dipende il livello delle prestazioni:

| tempo di conversione.
| velocità
| risoluzione.
| precisione.
| linearità (ad uguali incrementi del segnale analogico devono corrispondere uguali incrementi del segnale digitale).

Dal punto di vista del principio di funzionamento i principali tipi di convertitori A/D sono:

| a comparatori in parallelo.
| ad approssimazioni successive.
| a conteggio.
| ad integrazione.
| sigma-delta.

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