Електроника

Ардуино е платформа за хоби роботика и физически компютинг. Платформата Ардуино е базирана на платка за вход-изход и програмна среда в голяма степен близка до езика за програмиране Processing/Wiring. Ардуино може да бъде използвана за създаването на самостоятелни интерактивни проекти (предмети) или да се използва във взаимодействие с външни софтуерни програми като: Flash, Processing, MaxMSP и други.
Средата за програмиране на Ардуино може да бъде свалена напълно безплатно за операционни системи като: Windows, Mac OS X и Linux.
Тъй като платформата Ардуино е разработена в образователна среда е изключително лесно за всеки начинаещ да навлезе бързо в материята. Програмирането на Ардуино се извършва посредством USB кабел, а не през сериен порт. Особено полезен плюс, тъй като по-голямата част от днешните компютри нямат сериен порт.

Повече за платформата очаквайте скоро…

Старшата част на адреса указва в коя банка ще се работи ,а младшата – кой регистър е.
Кодът на инструкцията се съкращава.

Регистрова адресация:

LD 33,%FA – да се запише FA(250) в регистър 33
LD R0,R12 – запис на рег.0 в рег. 12 , може да стане в рамките на една банка
LD C R6,@RR8 – индиректно регистрово адресиране. В рег. R8 и R9 е запазена информ. ,която ще се чете, а в R6 ще се прехвърля.

Периферни схеми:
1.За паралелен интерфейс. 2. За сериен интерфейс.

Периферни схеми с паралелен интерфейс :
Броя на битовете е равен на разредите на магистралата за данни – 8, 16, 32.
Предимства : много бърз обмен на данни , като може да бъде в двете посоки. Удобен при малки разстояния поради недостатъка:
Недостатък : голям брой проводници.

СМ602 (МС 6821) PIA – паралелен интерфейсен адаптер

RS0 и RS1 – регистър селект (адресна линия )
CS – чип селект
IRQA – отворен дрейн ( колектор )
PA0 – PA7 – порт А PB0 – PB7 – порт В , теса идентични , могат да бъдат входове и изходи
D0 – D7 – данни , може едновременно да се изведе на порт А и порт В

Към Лекция по микропроцесорна техника 3

В регистъра ССR вместо битове S и X има твърда 1

Видове адресации:
1.Акумулаторна – КИ – ТАВ ( трансфер от А в В )
2.Вътрешна ( подразбираща ) – свързана с управлението на SP : SP, X, CCR КИ
3.Непосредствена:
80 КИ КИ да се зареди някакво число :
DF данни данни LDA A # $ 0F ( LDAA – да се зареди акумул. А, # -
данни знак за непосредствен адрес, $ – шестнадесет. число )

4.Директна: инструкциите са 2 байтов

6.Индексно : 2 байта :
КИ LDA A 1, X , където X е съдържанието на индексния рег. , а 1-отместв.
отместване А6 01
В индексния регистър предварително е зареден адрес.

7.Относителна адресация :
КИ
отместване – може да е в границите -125 до + 129
Видове инструкции:

1.Аритметични : за СМ601 +,- , за МС68HC11 +,-,*,/
2.Управляващи
3.Побитови
4.Логически

Към лекция 2 по микропроцесорна техника

Към лекция 4 по микропроцесорна техника

Основни функции на микропроцесорна система :
1. Запис на данни в паметта .
2. Четене на данни от паметта.

Четене на данни и инструкции при Харвардска архитектура :
Управление ( различно за отделните МП ) :
МП фамилия – ИС , които имат общи сигнали за управление : напр. СМ601 – МП , СМ602 – PIA (паралелен интерфейс) , СМ603 – ACIA (асинхронен интерфейс) , СМ606 – таймер , СМ607 – CRTC (контролер за ел. лъчева тръба). При тях сигнал R/W – 0 – запис , а 1 – четене.

Структурна схема на МП :

Фон Нойманова архитектура:
Всичко е разположено в едно адресно поле. По този начин се адресира по -лесно, но се ограничава размера за програмиране и се намалява бързодействието
II вид архитектура – адресното поле за програмата се разделя от адресното поле за данни – осигурява се по- голямо адресно поле за програмата.

Инструкциите могат обикновено да бъдат 1,2,3 байтови.

Микропроцесорите. Тенденции в развитието.

Цифрово устройство управлявано по програмен път . Начини за увеличаване на производителността : 1.увеличаване на тактовата честота ; 2. увеличаване на битовете на шината данни.
Дума на процесора = разрядите на шина данни
Представители на поколенията на микропроцесорите :

Блокова схема на микропроцесорна система:

В микропроцесора има АЛУ , регистри и др.
RAM – Kbytes to Mbytes ROM – видове
Вх. / Изх. – периферни устройства
Тенденции: увеличаване на битовете ; намаляване на консумацията ; увеличаване на тактовата честота
Производство на микроконтролери – специализирани едночипови микрокомпютри обикновено съдържат АЦП и ЦАП
Приложение за промишлени устройства:

Усилването на електрическите сигнали представлява управление по даден закон на енергията на електрически източник. Устройствата, които осъществяват управлението и усилването се наричат усилвателни устройства или електронни усилватели. Източникът на управляващ сигнал изразходва някаква мощност за управление. От своя страна усилвателят доставя известна мощност в изхода си, свързана по определен закон с управляващата, входната мощност. За усилване и усилватели може да се говори само тогава, когато изходната (управляваната) мощност Po е по-голяма от входната (управляващата) мощност Pi т.е.

Po > Pi

Фототранзистор (или както някои хора го наричат -  фотодиод ) е полупроводников,  малкоинерционен преобразувател с висока чувствителност, който преобразува светлинни в електрически сигнали. При фототранзисторите, за разлика от всеки обикновен транзистор, като емитери се използват падащите  снопове светлина. Под понятието фототранзистор може да се разбере транзистор  с изключена база, който едновременно изпълнява функцията на индикатор и усилвател на ток.

Понятието транзистор означава полупроводников елемент, който осигурява усилване по ток, напрежение или мощност на  входните сигнали. Според вида на основните токоносители в PN преходите на транзисторите, те се делят на NPN и PNP транзистори. Съответно в първия вид основни токоносители са електроните, а във втория дупките (първите се характеризират с по-голямо бързодействие).

В настоящата публикация можете да намерите линкове, водещи към сайтове с ценна информация за анализа и синтеза на електронни схеми. 

http://www.twysted-pair.ca/home2.htm – Тук ще откриете електронни схеми върху които да упражнявате знанията си по основна електроника. Това е един добър начин да усвоите схемните анализи с модели съдържащи кондензатори и бобини

http://www.uta.edu/ee/hw/pspice/ – Тук ще откриете интересна и полезна информация за употребата и възможностите, които предлага PSpice
http://denethor.wlu.ca/PSpice/pspice_tutorial.html – На този адрес също са публикувани ценни и интересни материали за PSpice

Моля споделете в блога или форума дали намирате информацията за полезна.

Електронните усилватели са транзисторни схеми, предназначени да усилват мощността на даден входен сигнал. На тази снимка можете да видите блоковата схема на такъв усилвател:

На тази снимка параметрите са:

eG – генераторно напрежение

RG  – вътрешно съпротивление на генератора (в частност се приема, че генератора е идеален и има нулево вътрешно съпротивление)

i -  входен ток

io – изходен ток

ui – входно напрежение

uo – изходно напрежение

RL – товар

Усилването на електрически сигнали е линейна функция. Това означава, че при увеличаването на амплитудата на входния сигнал трябва да се запази неговата форма. Ако след преминаване на сигнала през усилвателя изходният сигнал съдържа хармонични съставки, различни от тези на входния, се получава изкривяване на информацията, носена от аналоговите сигнали. Основната причина за това е нелинейния характер на волтамерната характеристика на транзисторите, които изграждат усилвателите. За да се намалят изкривяванията в изходния сигнал,  се избират постояннотокови режими на работа, при които се използват линейните области от характеристиките на транзисторите. При работа с малки сигнали зависимостите между напреженията и токовете могат да се приемат за линейни, при това усилвателите функционират като линейни електронни схеми. В този случай горепосочената схема може да се замени с два еквивалентни модела.

Схемите на Нортън и Тевенен се отнасят до използването на еквивалентни заместващи схеми на един активен двуполюсник, по отношение на даден клон в който режимът не се променя, когато се разглежда цялата схема (клонът с товара в случая).

Формули:

Коефициент на предаване на входната верига

Kin = ui/eG = RiA/RiA+RG , където ui = i*RiA= [ eG/(RiA+RG) ]*RiA и i = eG/RG+RiA

Коефициент на усилване по напрежение

1) За теоремата на Нортън – Au = uo/ui = Auo*[ RL/(RL+RoA )], където uo = io*RL = [Auo*ui/(Roa+RL)]*RL, io = Auo*ui/RoA+RL

Следователно Au = SRoa*[RL/(RL+RoA)]

2) За теоремата на Тевенен – Au = uoПХ/ui = SRoA , където uoПХ е изходно напрежение на празен ход

Пълен коефициент на усилване по напрежение

Au = uo/eG = Au*Kin

Коефициент на усилване по ток

Ai = io/i = uo/RL*RiA/ui = Au*RiA/RL, където io = uo/RL и i = ui/RiA

Мощност на входния и изходния сигнал

Pi = ui*i – мощност на входния сигнал

Po = uo*io – мощност на изходния сигнал

Коефициент на усилване по мощност

Ap = PL/Pi = Au*Ai

Коефициент на полезно действие

η = PL/Pcc , където Pcc е мощността консумирана от захранващия източник на усилвателя, като Pc = Pcc – PL е отделената в PN преходите на транзисторите електрическа мощност, която се преобразува в топлина (загубна или разсейвана мощност).

Входно съпротивление

RiA = ui/i

Изходно съпротивление

RoA = uoПХ/io,кс ; където  io,кс е изходния ток на късо съединение.

Съпротивленията RiA и RoA за реален усилвател обикновено се определят от следните изрази:

RiA = ui*RG/(eG – ui)

RoA = (uoПХ-uo)/u*RL