PmodIA™ kasutusjuhend
Muudetud 15. aprillil 2016
See juhend kehtib PmodIA rev. A
Läbiview
PmodIA on impedantsianalüsaator, mis on ehitatud Analog Devices AD5933 12-bitise impedantsi muunduri võrguanalüsaatori ümber.
Funktsioonide hulka kuuluvad:
- Takistusanalüsaator 12-bitise impedantsi muunduriga
- Mõõtke impedantsi väärtused vahemikus 100 Ω kuni 10 MΩ.
- Programmeeritav sageduse pühkimine
- Programmeeritav võimendus ampelujõulisem
- Valikuline väliskella genereerimine
- Väike PCB suurus paindlike kujunduste jaoks 1.6 tolli × 0.8 tolli (4.1 cm × 2.0 cm)
- 2 × 4-kontaktiline port I²C liidesega
- Järgib Digilent Interface spetsifikatsiooni
- Raamatukogu ja eksample kood on saadaval ressursikeskuses
PmodIA.
Funktsionaalne kirjeldus
PmodIA kasutab Analog Devices AD5933 koos oma sisseehitatud sagedusgeneraatori ja analoog-digitaalmuunduriga (ADC), et ergutada välist tundmatut takistust teadaoleva sagedusega. See teadaolev sagedus saadetakse välja ühe SMA-pistiku kaudu. Sageduskarakteristiku hõivab teine SMA-pistik ja saadetakse ADC-sse ning s-l teostatakse diskreetne Fourier' teisendus (DFT).ampjuhitud andmed, salvestades lahenduse tegelikud ja kujuteldavad osad kiibisisestesse andmeregistritesse. Nende kahe andmesõna põhjal saab arvutada tundmatu impedantsi suuruse ja impedantsi suhtelise faasi genereeritud sageduspühkimise igas punktis.
1.1 I² C liides
PmodIA toimib alamseadmena, kasutades sideprotokolli I² C. I² C liidese standard kasutab kahte signaaliliini. Need on I² C andmed ja I² C kell. Need signaalid kaardistatakse vastavalt PmodIA jadaandmetele (SDA) ja jadakellale (SCL). (Vt tabelit 1.) Järgmised juhised selgitavad, kuidas seadet lugeda ja sinna kirjutada.
PmodIA-sse kirjutades peate arvestama kahe protokolliga: kirjutamisbait/käsubait ja ploki kirjutamine. Ühe baidi kirjutamine ülemseadmest alamseadmesse nõuab, et ülem algataks algustingimuse ja saadaks 7-bitise alam-aadressi. Alamseadmesse edukaks kirjutamiseks peate lugemis-/kirjutusbitti madalal hoidma. PmodIA peaks käivitamisel määrama alam-aadressiks 0001101 (0x0D). Pärast seda, kui alamseade on oma aadressi kinnitanud, peab ülem saatma selle registri aadressi, kuhu ta soovib kirjutada. Kui alamseade kinnitab selle aadressi kättesaamist, saadab ülemseade ühe andmebaidi, mida alamseade peaks kinnitama tagastamisbitiga. Seejärel peaks kapten väljastama peatumise tingimuse.
Seda protokolli saate kasutada ka registri aadressi kursori määramiseks. Pärast seda, kui ülemseade saadab alam-aadressi ja kirjutusbiti ning alamseade vastab kinnitusbitiga, saadab ülem osuti käsubaidi (10110000 või 0xB0). Alamseade kinnitab kinnitusbiti ja seejärel saadab juht selle registri aadressi, millele mällu osutada. Järgmine kord, kui seade registrist andmeid loeb või sinna andmeid kirjutab, toimub see sellel aadressil.
Märkus. Kursor tuleb seadistada enne ploki kirjutamise või ploki lugemise protokollide kasutamist.
Plokkide kirjutamise protokolli saate sooritada sarnaselt kursori seadmisega. Saatke ploki kirjutamise käsk (10100000 või 0xA0) osuti käsu asemel ja saadetavate baitide arv (esitatud baitidena) asendab registri aadressi, kusjuures järgnevad andmebaidid indekseeritakse nulliga. Kasutage PmodIA-st andmete lugemisel samu kahte protokolli: vastuvõtt bait ja ploki lugemine.
| Pistik J1 – I² C side | ||
| Pin | Signaal | Kirjeldus |
| 1, 2 | SCL | I² C kell |
| 3, 4 | SDA | I² C andmed |
| 5, 6 | GND | Toiteallikas Maa |
| 7, 8 | VCC | Toiteallikas (3.3 V/5 V) |
1.2 Kella allikas
PmodIA-l on sisemine ostsillaator, mis genereerib seadme käitamiseks 16.776 MHz kella. Saate kasutada välist kella, laadides PmodIA-le IC4 ja seadistades juhtregistris biti 3 (registri aadressid 0x80 ja 0x81).
PmodIA skeem pakub soovitatavate ostsillaatorite loendit. Skeem on saadaval PmodIA toote lehel aadressil www.digilentinc.com.
1.3 Sageduspühkimise seadistamine
Ahela elektriline takistus ? võib erinevatel sagedustel varieeruda. PmodIA võimaldab teil hõlpsasti seadistada sageduse pühkimist, et leida vooluringi impedantsi karakteristikud. Esiteks peate hostiplaadi ja PmodIA vahel seadistama I² C liidese. PmodIA vajab sageduse pühkimiseks kolme teavet: algsagedus, pühkimisastmete arv ja sageduse juurdekasv pärast iga sammu. Algsageduse ja sammu kohta juurdekasvu parameetrid salvestatakse 24-bitiste sõnadena. Sammude arvu parameeter salvestatakse 9-bitise sõnana.
Saate programmeerida tipust tipuni voltage väljundsagedusest pühkimisel, seadistades juhtregistris bitid 10 ja 9. Peak to peak voltage tuleb vastavalt impedantsi testile seadistada. Seda selleks, et vältida sisemistamps püüdest pakkuda väljundit voltage või vool ületab nende maksimaalset võimekust. Soovitatav on 20-oomise tagasisidetakisti kasutamisel seadistada piigi maksimumvoltage kas 200 mV või 400 mV peale ja 100 k-oomise tagasisidetakisti kasutamisel seadke tipust tippvoldtage 1V juures.
Kui vooluring on ergastatud, kulub oma püsiolekuni jõudmiseks veidi aega. Saate programmeerida seadistusaja igale sageduse pühkimise punktile, kirjutades aadresside 0x8A ja 0x8B registreerimiseks väärtuse. See väärtus tähistab väljundsageduse perioodide arvu, mida analoog-digitaalmuundur ignoreerib enne s käivitamistampsageduskarakteristikut. (Registrite ja nende vastavate parameetrite loendi leiate tabelist 2.)
| Registreeri aadress | Parameeter |
| 0x80, 0x81 | Juhtregister (Bit-10 ja Bit-9 seab peak-to-peak voltage väljundsageduse jaoks). |
| 0x82, 0x83, 0x84 | Algsagedus (Hz) |
| 0x85, 0x86, 0x87 | Kasv sammu kohta (Hz) |
| 0x88, 0x89 | Pühkimise sammude arv |
| 0x8A, 0x8B | Seadistusaeg (väljundsageduse perioodide arv) |
Saate arvutada 24-bitise sõna, mis salvestatakse algsageduse ja sammu kohta käivate parameetrite registri aadressidele, kasutades allolevaid algussageduse koodi ja sageduse juurdekasvu koodi võrrandeid. Need võrrandid ja rohkem teavet leiate ka AD5933 andmelehelt.
Kui olete need parameetrid määranud, tehke sageduse pühkimise alustamiseks järgmised toimingud (parafraseerituna AD5933 andmelehelt):
- Sisenege ooterežiimi, saates ooterežiimi käsu juhtregistrisse.
- Sisenege lähtestamisrežiimi, saates juhtimisregistrisse käsk lähtestamise käivitussagedusega.
See võimaldab mõõdetaval vooluringil jõuda püsiolekusse. - Käivitage sageduse pühkimine, saates juhtregistrisse sageduse pühkimiskäsk.
1.4 Impedantsi arvutused
Analoog-digitaalmuundur sampVähendab sagedusreaktsiooni tundmatutest impedantsidest kuni 1MSPS-i 12-bitise eraldusvõimega sageduspühkimise igas punktis. Enne mõõtmiste salvestamist teostab PmodIA s-l diskreetse Fourier' teisenduse (DFT).ampled andmed (1,024 sampvähem iga sagedusastme kohta). Kaks registrit salvestavad DFT-tulemuse: tegelik register ja kujuteldav register.
Elektriline impedants sisaldab nii reaal- kui ka kujuteldavaid arve. Descartes'i kujul saate impedantsi väljendada võrrandiga:
z = reaalne + j ∗Imaginaarne
Kus Real on reaalne komponent, Imaginary on imaginaarne komponent ja ? on imaginaararv (matemaatikas võrdub i = √−1). Võite esitada ka impedantsi polaarsel kujul:
Impedants = |z|∠θ
Kus |Z| on suurusjärk ja ∠θ on faasinurk:
PmodIA ei teosta arvutusi. Pärast iga DFT-d peab põhiseade lugema väärtusi reaal- ja kujutlusregistris.
Tegeliku impedantsi arvutamiseks peate arvestama võimendusega. Võid leida endiseample võimendusteguri arvutamine AD9533 andmelehel.
1.5 Temperatuuri näidud
PmodIA-l on iseseisev 13-bitine temperatuuriandur seadme temperatuuri jälgimiseks. Selle mooduli juhtimise kohta lisateabe saamiseks vaadake AD5933 andmelehte.
1.6 Registreeri aadressid
AD5933 andmelehel on täielik registri aadresside tabel.
Füüsilised mõõtmed
Tihvtide päises asuvad tihvtid on üksteisest 100 miili kaugusel. PCB on tihvti päise tihvtidega paralleelsetel külgedel 1.6 tolli ja tihvti päise tihvtidega risti olevatel külgedel 0.8 tolli pikk.
Alla laaditud saidilt Arrow.com.
Autoriõigus Digilent, Inc. Kõik õigused kaitstud.
Muud mainitud toodete ja ettevõtete nimed võivad olla nende vastavate omanike kaubamärgid.
1300 Henley kohus
Pullman, WA 99163
509.334.6306
www.digilentinc.com
Dokumendid / Ressursid
 |
DIGILENT PmodIA välise kella mikrokontrolleri plaatidega [pdfKasutusjuhend PmodIA välise kella mikrokontrolleri plaatidega, PmodIA, välise kella mikrokontrolleri plaatidega, välise kella mikrokontrolleri plaatidega, kella mikrokontrolleri plaatidega, mikrokontrolleri plaatidega, plaatidega |