PmodIA™ Reference Manual
Hoʻoponopono hou ʻia ʻApelila 15, 2016
Pili kēia manual i ka PmodIA rev. A
Pauview
ʻO ka PmodIA kahi mea nānā impedance i kūkulu ʻia a puni ka Analog Devices AD5933 12-bit Impedance Converter Network Analyzer.
Aia nā hiʻohiʻona:
- Mea hoʻopili impedance me 12-bit impedance converter
- E ana i nā waiwai impedance mai 100Ω a 10 MΩ.
- Holoi alapine programmable
- Loaʻa ka polokalamu ampmea mālama ola
- ʻO ka hana ʻana o ka uaki waho
- ʻO ka nui PCB liʻiliʻi no nā hoʻolālā maʻalahi 1.6 in × 0.8 in (4.1 cm × 2.0 cm)
- 2×4-pin awa me I²C interface
- E hahai i ka wehewehe ʻana o Digilent Interface
- Hale waihona puke a me example code i loaʻa ma ke kikowaena punawai
ʻO ka PmodIA.
Ka wehewehe hana
Hoʻohana ka PmodIA i nā Analog Devices AD5933 me kāna mea hoʻoheheʻe alapine ma luna o ka papa a me ka analog-to-digital converter (ADC) e hiki ai ke hoʻoulu i kahi impedance ʻike ʻole ʻia ma kahi alapine i ʻike ʻia. Hoʻouna ʻia kēia alapine i ʻike ʻia ma o kekahi o nā mea hoʻohui SMA. Lawe ʻia ka pane alapine e ka mea hoʻohui SMA ʻē aʻe a hoʻouna ʻia i ka ADC a hana ʻia kahi hoʻololi Fourier discrete (DFT) ma s.ampalakaʻi i ka ʻikepili, mālama i nā ʻāpana maoli a me ka noʻonoʻo o ka hopena i loko o nā papa inoa ʻikepili ma luna o ka chip. Hiki ke helu ʻia ka nui o ka impedance i ʻike ʻole ʻia a me ka pae pili o ka impedance i kēlā me kēia wahi i ka sweep alapine i hana ʻia mai kēia mau huaʻōlelo ʻikepili ʻelua.
1.1 I² C Interface
Hana ʻo PmodIA ma ke ʻano he kauā me ka hoʻohana ʻana i ka protocol kamaʻilio I² C. Hoʻohana ka maʻamau I² C i nā laina hōʻailona ʻelua. ʻO kēia ka ʻikepili I² C a me ka uaki I² C. Kuhi ʻia kēia mau hōʻailona i ka ʻikepili serial (SDA) a me ka uaki serial (SCL) ma ka PmodIA. (E nana i ka Papa 1.) E wehewehe ana keia mau kuhikuhi i ka heluhelu a me ke kakau ana i ka mea hana.
Pono ʻoe e noʻonoʻo i ʻelua protocols i ka wā e kākau ai i ka PmodIA: ʻo ka byte kākau / byte kauoha a me ka papa kākau. ʻO ke kākau ʻana i hoʻokahi byte mai ka haku i ke kauā e pono ai ka haku e hoʻomaka i kahi kūlana hoʻomaka a hoʻouna i ka helu kauā 7bit. Pono ʻoe e hoʻopaʻa haʻahaʻa i ka heluhelu/kākau e kākau i ka hāmeʻa kauā. Pono ka PmodIA e hoʻonoho i ka helu kauā e like me 0001101 (0x0D) ma ka hoʻomaka. Ma hope o ka ʻae ʻana o ke kauā i kāna helu wahi, pono ka haku e hoʻouna i ka helu o ka papa inoa āna e makemake ai e kākau. Ke ʻae ke kauā i ka loaʻa ʻana o kēia helu wahi, e hoʻouna ka haku i hoʻokahi byte ʻikepili e ʻae ke kauā me kahi bit hoʻihoʻi. Pono ka haku e hoʻopuka i kahi kūlana hoʻomaha.
Hiki iā ʻoe ke hoʻohana i kēia protocol e hoʻonohonoho i kahi kuhikuhi no kahi helu inoa inoa. Ma hope o ka hoʻouna ʻana o ka haku i ka helu kauā a kākau iki, a pane ke kauā me kahi bit acknowledge, hoʻouna ka haku i kahi pointer command byte (10110000, a i ʻole, 0xB0). Na ke kauā e hōʻoia i kahi bit acknowledge a laila e hoʻouna ka haku i ka helu wahi o ka papa inoa e kuhikuhi ai i ka hoʻomanaʻo. ʻO ka manawa aʻe e heluhelu ai ka mea hana mai a kākau paha i ka ʻikepili i kahi papa inoa, e hana ʻia ma kēia helu wahi.
Nānā: Pono e hoʻonohonoho ʻia ka ʻōkuhi ma mua o ka hoʻohana ʻana i nā protocol block write a block read paha.
Hiki iā ʻoe ke hana i kahi protocol kākau poloka ma ke ʻano like me ka hoʻonohonoho ʻana i kahi kuhikuhi. E hoʻouna i ke kauoha block write (10100000, a i ʻole, 0xA0) ma kahi o ke kauoha pointer, a ʻo ka helu o nā bytes i hoʻouna ʻia (e hōʻike ʻia ma ke ʻano he byte) e pani i kahi o ka helu helu inoa me nā bytes ʻikepili hope i kuhikuhi ʻia. E hoʻohana i nā protocol ʻelua i ka heluhelu ʻana i ka ʻikepili mai ka PmodIA: e loaʻa i ka byte a me ka heluhelu poloka.
| Mea hoʻohui J1 – I² C Nā Kūkākūkā | ||
| Pin | hōʻailona | wehewehe |
| 1, 2 | SCL | I² C uaki |
| 3, 4 | SDA | I² C ʻikepili |
| 5, 6 | GND | Ka lako mana |
| 7, 8 | VCC | Hāʻawi mana (3.3V/5V) |
1.2 Puna uka
Loaʻa i ka PmodIA kahi oscillator kūloko e hoʻopuka ana i ka uaki 16.776 MHz e holo i ka hāmeʻa. Hiki iā ʻoe ke hoʻohana i ka uaki waho ma ka hoʻouka ʻana i ka IC4 ma ka PmodIA a me ka hoʻonohonoho ʻana i ka bit 3 i ka papa inoa hoʻomalu (ka helu helu 0x80 a me 0x81).
Hāʻawi ka PmodIA schematic i kahi papa inoa o nā oscillators i manaʻo ʻia. Loaʻa ka schematic mai ka ʻaoʻao huahana PmodIA ma www.hoomanawanui.com.
1.3 Hoʻonohonoho ʻana i kahi ʻūhā pinepine
Hiki ke ʻokoʻa ka impedance uila, ?, o kahi kaapuni ma luna o nā ʻano alapine. Hāʻawi ka PmodIA iā ʻoe e hoʻonohonoho maʻalahi i kahi alapine e ʻike ai i nā ʻano impedance o kahi kaapuni. ʻO ka mea mua, pono ʻoe e hoʻonohonoho i kahi kikowaena I² C ma waena o ka papa hoʻokipa a me ka PmodIA. Pono ka PmodIA i ʻekolu ʻāpana o ka ʻike e hoʻokō i kahi alapine alapine: kahi alapine hoʻomaka, ka helu o nā ʻanuʻu i ka sweep, a me ka hoʻonui pinepine ʻana ma hope o kēlā me kēia kaʻina. Mālama ʻia ke alapine hoʻomaka a me ka hoʻonui ʻana i kēlā me kēia ʻanuʻu e like me nā huaʻōlelo 24-bit. Mālama ʻia ka helu o nā ʻanuʻu ma ke ʻano he huaʻōlelo 9-bit.
Hiki iā ʻoe ke hoʻolālā i ka vol peak-to-peaktage o ka alapine (frequency output) ma ka sweep ma ka hoonoho ana i na bits 10 a me 9 i loko o ka papa kuhikuhi mana. ʻO ka piko i ka piko voltagPono e hoʻonohonoho pono ʻia e pili ana i ka hoʻāʻo impedance. ʻO kēia ka mea e pale aku ai i ka hana o loko.amps mai ka ho'āʻo ʻana e hoʻopuka i kahi voltage a i ʻole kēia manawa ma mua o ko lākou hiki. Manaʻo ʻia i ka wā e hoʻohana ai i ka resistor manaʻo 20-ohm e hoʻonohonoho i ka piko i ka voltage i ka 200mV a i ʻole 400mV a i ka wā e hoʻohana ai i ka pale pale pane 100K-ohm, e hoʻonoho i ka piko i ka vol peak.tage ma 1V.
I ka manawa i hauʻoli ai ke kaʻapuni, e lōʻihi ka manawa a hiki i kona kūlana paʻa. Hiki iā ʻoe ke hoʻolālā i kahi manawa hoʻopaʻa no kēlā me kēia kiko i ka ʻāwīwī pinepine ma ke kākau ʻana i kahi waiwai e hoʻopaʻa inoa i nā helu 0x8A a me 0x8B. Hōʻike kēia waiwai i ka helu o nā manawa alapine i hoʻopuka ʻia e ka mea hoʻololi analog-to-digital e nānā ʻole ma mua o ka hoʻomaka ʻana.ampling i ka pane pinepine. (E nana i ka Papa 2 no ka papa inoa o na papa inoa a me ko lakou mau palena.)
| Kakau inoa | ʻĀpana |
| 0x80, 0x81 | Hoʻopaʻa inoa hoʻomalu (Bit-10 a me Bit-9 i hoʻonohonoho i ka peak-to-peak voltage no ka alapine puka). |
| 0x82, 0x83, 0x84 | Hoʻomaka pinepine (Hz) |
| 0x85, 0x86, 0x87 | Hoʻonui i kēlā me kēia ʻanuʻu (Hz) |
| 0x88, 0x89 | Ka helu o nā ʻanuʻu i ka holoi ʻana |
| 0x8A, 0x8B | Ka manawa hoʻopaʻa (Ka helu o nā manawa alapine hoʻopuka) |
Hiki iā ʻoe ke helu i ka huaʻōlelo 24-bit e mālama i nā helu inoa no ka hoʻomaka ʻana a me ka hoʻonui ʻana i kēlā me kēia ʻanuʻu ʻāpana me ka hoʻohana ʻana i ka code frequency hoʻomaka a me nā helu helu hoʻonui pinepine ma lalo. Hiki iā ʻoe ke loaʻa kēia mau hoohalike a me ka ʻike hou aku ma ka pepa ʻikepili AD5933.
Ke hoʻonoho ʻoe i kēia mau ʻāpana, e hana i nā ʻanuʻu aʻe e hoʻomaka ai i ka sweep alapine (paraphrased mai ka palapala ʻikepili AD5933):
- E komo i ke ʻano standby ma ka hoʻouna ʻana i ke kauoha standby i ka papa inoa hoʻomalu.
- E hoʻokomo i ke ʻano hoʻomaka ma ka hoʻouna ʻana i kahi kauoha hoʻomaka me ka hoʻomaka alapinepine i ka papa inoa hoʻomalu.
ʻO kēia ka mea e hiki ai ke ana kaapuni i kona kūlana paʻa. - E hoʻomaka i ka holoi ʻana i ka alapine ma ka hoʻouna ʻana i ke kauoha hoʻomaka ʻana i ka hoʻomaka ʻana i ka hoʻopaʻa inoa hoʻomalu.
1.4 Helu Impedance
ʻO ka mea hoʻololi analog-to-digital sampe hoʻemi i ka pane alapine mai nā impedances ʻike ʻole ʻia a hiki i ka 1MSPS me ka hoʻonā 12-bit no kēlā me kēia wahi o ke kāhili alapine. Ma mua o ka mālama ʻana i nā ana, hana ka PmodIA i kahi Discrete Fourier Transform (DFT) ma ka s.ampʻikepili alakaʻi (1,024 samples no kēlā me kēia kaʻina alapine). ʻElua mau papa inoa e mālama i ka hopena DFT: ka Real Register, a me ka Imaginary Register.
Loaʻa i ka impedance uila nā helu maoli a me nā helu noʻonoʻo. Ma ke ʻano Cartesian, hiki iā ʻoe ke hōʻike i ka impedance me ka hoohalike:
z = ʻOiaʻiʻo + j ∗Manaʻo
Aia ma hea ʻo Real ka ʻāpana maoli, ʻo Imaginary ka ʻāpana noʻonoʻo, a ? he helu noʻonoʻo (e like me i = √−1, ma ka makemakika). Hiki iā ʻoe ke hōʻike i ka impedance ma ke ʻano polar:
Pilikia = |z|∠θ
Kahi |Z| ʻo ia ka nui a ʻo ∠θ ka huina māhele:
ʻAʻole hana ka PmodIA i nā helu helu. Ma hope o kēlā me kēia DFT, pono e heluhelu ka mea haku i nā waiwai i loko o ka Real and Imaginary registers.
I mea e helu ai i ka impedance maoli, pono ʻoe e noʻonoʻo i ka loaʻa. Hiki iā ʻoe ke ʻike i kahi exampka helu helu helu ma ka pepa ʻikepili AD9533.
1.5 Heluhelu Mahana
Loaʻa i ka PmodIA kahi sensor wela 13-bit no ka nānā ʻana i ka wela o ka hāmeʻa. E ʻoluʻolu e nānā i ka pepa ʻikepili AD5933 no ka ʻike hou aku e pili ana i ka hoʻomalu ʻana i kēia module.
1.6 Kakau inoa
Loaʻa i ka pepa ʻikepili AD5933 kahi papa inoa piha o nā helu inoa.
Ana Kino
Hoʻokaʻawale ʻia nā pine ma ke poʻo pine i 100 mil kaawale. He 1.6 iniha ka lōʻihi o ka PCB ma nā ʻaoʻao e like me nā pine ma ke poʻo pine a he 0.8 ʻīniha ka lōʻihi ma nā ʻaoʻao e kū pono ana i ke poʻo pine.
Hoʻoiho ʻia mai Arrow.com.
Kuleana kope ʻo Digilent, Inc. Ua mālama ʻia nā kuleana āpau.
ʻO nā huahana ʻē aʻe a me nā inoa ʻoihana i ʻōlelo ʻia he mau hōʻailona paha o ko lākou mau mea nona.
1300 Aha Henley
Pullman, WA 99163
509.334.6306
www.hoomanawanui.com
Palapala / Punawai
 |
DIGILENT PmodIA Me na Papa Microcontroller Clock waho [pdf] Palapala Hoʻohana PmodIA Me na Papa Microcontroller Clock Mawaho, PmodIA, Me na Papa Microcontroller Clock Mawaho, Papa Microcontroller Clock Mawaho, Papa Microcontroller Clock, Papa Microcontroller, Papa |