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7/18/2019 DCA0119 - SISTEMAS DIGITAIS - Aula 4.pdf
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Prof. Marcelo Augusto Costa Fernandes
mfernandes@dca.ufrn.br
DCA0119 - SISTEMAS DIGITAIS
Aula 4 – Micro-controladores
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Entradas Analógicas - Tópicos sobre
Amostragem
O Processo de amostragem altera significativamente aspropriedades do sinal de tempo contínuo
Existe uma discrepância entre o sinal contínuo e seu equivalentediscreto
As máquinas digitais possuem memória e processamentoslimitados
Assim e de extrema importância o estudo do sinal de tempocontínuo Pode-se garantir a minimização de erro no processo de amostragem
Pode-se otimizar o processador a ser utilizado Pode-se gerar novas soluções de processamento de sinais dadas as
limitações do mundo contínuo
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Entradas Analógicas - Tópicos sobre
Amostragem
Sinais discretos podem ser obtidos por meio da operação deamostragem
Sinais contínuos podem ser amostrados em intervalos de tempoTa
chamado de intervalo de amostragem
Gera um sinal de tempo discreto a partir do tempo contínuo Executada para manipular o sinal por uma máquina
A amostragem é feita fisicamente pelos Conversores A/D
Circuitos integrados de amostragem
...
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Entradas Analógicas - Tópicos sobre
Amostragem
Exemplo da função seno amostrada emT a
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Ta
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Entradas Analógicas - Tópicos sobre
Amostragem
Exemplo de um circuito de amostragem em CMOS
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Conversor Digital/Analógico
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Conversor Digital/Analógico
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Conversor Digital/Analógico
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Entradas Analógicas - AVRMega
Parâmetros importantes de qualquer A/D Resolução Taxa amostragem
No caso do AVRMega Resolução de 10bits Taxa de amostragem máxima de 76.9kSPS (em 8 bits)
Clock de 1MHz Taxa de amostragem na máxima resolução (10 bits) de 15kbps
Clock deve ficar entre 50 e 200 KHz para máxima resolução
Conversão simples leva 13 pulsos de clock 6 canais multiplexados Faixa de tensão de entrada 0 até Vcc Tensão de referência selecionável
Valor máximo de tensão corresponde: A tensão no pino AREF Vcc Tensão interna
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Entradas Analógicas
AVRMega
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Entradas e Saídas Analógicas com
AVRMega
O resultado é apresentado nos registradores ADCH e ADCL Por padrão o ajuste dos bits é feito direita onde ADCL possui
8 bits LSB
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Entradas e Saídas Analógicas com
AVRMega
Dois tipos de conversão Conversão simples e conversão contínua (free running)
Conversão simples
Inicia quando o bit ADSC do registrador ADCSRA é colocadopara nível alto. O bit ADSC vai para nível baixo ao final daconversão e o bit ADIF vai para um após a escrita no registradorADC. Se o canal é alterado antes do final da conversão, o A/Dirá terminar a conversão corrente antes de mudar de canal.
ADC=0x00 até 0x3FF
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Entradas e Saídas Analógicas com
AVRMega
Conversão contínua O A/D é constantemente amostrado e os registradores de
dados atualizados. Bit ADFR=1
A conversão inicia quando o bit ADSC do registrador ADCSRAé colocado para nível alto.
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Exemplo - Conversão simples Configuração
//Configuração do AD
ADMUX |= 0b01000000; //Utiliza AVCC como referência//Escalonamento do clock por 128 (125KHz) e habilita o AD (ADEN=1)ADCSRA |= 0b10000111;
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Exemplo - Conversão simples Funcionamento
ADCSRA |= 0b01000000; //Inicia a conversão ADSC vai para 1 e ADIF para zero//Pool para esperar o final da conversão (ADIF vai para 1)while(!(ADCSRA & 0b00010000));valorAD= ADC;
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Bibliografia VAHID, Frank; GIVARGIS, Tony. Embedded system design: aunified hardware/software introduction. New York, NY: John Wiley &
Sons, 2002.
Richard H. Barnett, Sarah Cox, Larry O'Cull. Embedded CProgramming and the Atmel AVR. 2. Delmar Cengage Learning.2006
Steven F. Barrett, Daniel Pack, Mitchell Thornton. Atmel AVRMicrocontroller Primer: Programming and Interfacing(Synthesis Lectures on Digital Circuits and Systems. 1. Morgan& Claypool Publishers. 2007
TOCCI, Ronald J; WIDMER, Neal S. Sistemas digitais: princípios e
aplicações. 10. ed. São Paulo SP: Prentice Hall Pearson, 2007. ATMEGA 328 Datasheet
ATMEGA 2560 Datasheet
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