2.1.2.Используемые термины и форматы данных 2.1.2.1.Термины
Название
|
Смысл
|
ADC_Rate
|
Частота работы АЦП в кГц
|
Inter_Kadr_Delay
|
Межкадровая задержка в млс
|
DAC_Rate
|
Частота работы ЦАП в кГц
|
Buffer
|
Указатель на целочисленный массив для данных
|
N_Points
|
Число отсчетов ввода
|
Channel
|
Номер канала
|
Control_Table
|
Управляющая таблица, содержащая целочисленный массив с логическими номерами каналов для последовательного циклического ввода данных с АЦП
|
Control_Table_Length
|
Длина управляющей таблицы
|
Address
|
Адрес ячейки в памяти программ или данных DSP
| 2.1.2.2.Форматы данных 2.1.2.2.1.Формат слова данных с АЦП
Данные, считанные с АЦП, представляются в формате знакового целого двухбайтного числа:
от -8192 до 8191 для 14-ти битных плат L-761 и L-780;
от -2048 до 2047 для 12-ти битных плат L-783.
Коды АЦП, соответствующие установленному входному диапазону, приведены в следующей таблице:
Соответствие кода АЦП напряжению на аналоговом входе
Плата
|
Усиление
|
Код
|
Напряжение, В
|
Точность, %
|
L-761,
L-780 Ревизия ‘B’ и ’C’
|
1; 4; 16; 64
|
+8000
|
+MAX
|
2÷3
|
0
|
0
|
0.15; 0.2; 0.3; 0.6
|
-8000
|
-MAX
|
2÷3
|
L-780 Ревизия ‘A’
|
1; 4; 16; 64
|
+8191
|
+MAX
|
2÷3
|
0
|
0
|
0.15; 0.2; 0.3; 0.6
|
-8192
|
-MAX
|
2÷3
|
L-783
|
1; 2; 4; 8
|
+2000
|
+MAX
|
2÷3
|
0
|
0
|
0.15; 0.2; 0.3; 0.6
|
-2000
|
-MAX
|
2÷3
|
где MAX - значение установленного диапазона для аналогового канала АЦП (возможные диапазоны для каждого конкретного типа плат см. в Таблице 5).
Все выше указанные значения приведены для случая, когда LBIOS не корректирует получаемые с АЦП данные с помощью калибровочных коэффициентов, хранящихся в ППЗУ (см. § 2.1.2.3 “Формат пользовательского ППЗУ”). Если же LBIOS производит такую корректировку, тогда соответствующие коды АЦП приведены ниже:
Соответствие кода АЦП напряжению на аналоговом входе при разрешенной корректировке входнных данных
Плата
|
Усиление
|
Код
|
Напряжение, В
|
Точность, %
|
L-761,
L-780 Ревизия ‘B’ и ’C’
|
1; 4; 16; 64
|
+8000
|
+MAX
|
0.1; 0.12; 0.15; 0.2
|
0
|
0
|
-8000
|
-MAX
|
L-780 Ревизия ‘A’
|
1; 4; 16; 64
|
+8100
|
+0.975*MAX
|
0
|
0
|
-8100
|
-0.975*MAX
|
L-783
|
1; 2; 4; 8
|
+2000
|
+MAX
|
0.1; 0.12; 0.15; 0.2
|
0
|
0
|
-2000
|
-MAX
|
где MAX - значение установленного диапазона для аналогового канала АЦП (возможные диапазоны для каждого конкретного типа плат см. в Таблице 6).
2.1.2.2.2.Формат слова данных для ЦАП
Формат 16ти битного слова данных, передаваемого в плату для последующей выдачи на ЦАП, приведен в следующей таблице:
Формат слова данных ЦАП
Плата
|
Номер бита
|
Назначение
|
L-7xx
|
0÷11
|
12ти битный код ЦАП
|
12
|
Выбор номера канала ЦАП:
|
13÷15
|
Не используются
|
Собственно код, выдаваемый платой на 12ти битный ЦАП, связан с устанавливаемым на внешнем разъеме напряжением в соответствии со следующей таблицей
Соответствие кода ЦАП’ов напряжению на внешнем разъеме
-
Плата
|
Код
|
Напряжение
|
L-761, L-780 L-783
|
+2047
|
+5.0 Вольт
|
0
|
0 Вольт
|
-2048
|
-5.0 Вольт
| 2.1.2.2.3.Логический номер канала АЦП
На платах серии L7xx для управления работой АЦП при сборе данных с входных аналоговых каскадов определяется такой параметр, как 8-ми битный логический номер канала АЦП (фактически управляющее слово для АЦП). Именно массив логических номеров каналов АЦП, образующих управляющую таблицу Control_Table, задает циклическую последовательность работы АЦП при вводе данных. В состав логического номера канала АЦП входят несколько важных параметров, задающих различные режимы функционирования платы:
- физический номер аналогового канала;
- управление включением режима калибровки нуля, т.е. при этом вход каскада с программируемым коэффициентом усиления (PGA) просто заземляется;
- тип подключения входных каскадов - 16 дифференциальных входных аналоговых каналов или 32 входных канала с общей землёй;
- коэффициент усиления, т.е. для каждого канала можно установить свой индивидуальный коэффициент усиления.
Формат логического номера канала.
-
Номер бита
|
Обозначение
|
Функциональное назначение
|
0
|
MA0
|
0ой бит номера канала
|
1
|
MA1
|
1 ый бит номера канала
|
2
|
MA2
|
2 ой бит номера канала
|
3
|
MA3
|
3 ий бит номера канала
|
4
|
MA4
|
Калибровка нуля/4 ый бит номера канала
|
5
|
MA5
|
16 диф./32 общ.
|
6
|
GS0
|
0 ой бит коэффициента усиления
|
7
|
GS1
|
1 ый бит коэффициента усиления
|
Если MA5=0 и MA4=0, то MA0MA3 – номер выбранной дифференциальной пары входов.
Если MA5=0 и MA4=1, то калибровка нуля, т.е. измерение собственного напряжения смещения нуля.
Если MA5=1, то MA0MA4 – номер выбранного входа с общей землей (Х1->Вход1, Х2-> Вход2, …, Y1-> Вход17,…, Y16-> Вход32).
Например, логический номер для платы L-780 равный 0х2 означает дифференциальный режим работы 3его канала с единичным усилением, 0х82 – с усилением равным 16. Если же этот логический номер равен 0х10 или 0х14, то вход каскада PGA просто заземлен (именно PGA, а не входы указанных каналов коммутатора).
Коэффициент усиления (биты GS0 и GS1)
-
Плата
|
Бит GS1
|
Бит GS0
|
Усиление
|
Диапазон, В
|
L-761, L-780
|
0
|
0
|
1
|
5.0
|
0
|
1
|
4
|
1.25
|
1
|
0
|
16
|
0.3125
|
1
|
1
|
64
|
0.078
|
L-783
|
0
|
0
|
1
|
5.0
|
0
|
1
|
2
|
2.5
|
1
|
0
|
4
|
1.25
|
1
|
1
|
8
|
0.625
|
Например, при выбранном коэффициенте усиления 16 для платы L-780 диапазон входного напряжения будет 0.3125 В, а при усилении 8 для платы L-783 диапазон будет 0.625 В.
2.1.2.3.Формат пользовательского ППЗУ
На платах серии L7xx установлено пользовательское ППЗУ емкостью 64 слова16 бит. Формат данного ППЗУ представлен на следующем рисунке:
Как видно из рисунка, в первых 20ти словах (40 байт) последовательно хранится служебная информация. Порядок расположения в ППЗУ данной информации соответствует структуре PLATA_DESCR (см. § 2.1.5.1.2 “Структура PLATA_DESCR”). Для чтения этой информации можно использовать специальную API-функцию GET_PLATA_DESCR_PLX(). Порядок расположения служебной информации имеет последовательный вид:
серийный номер платы (9 байт);
название платы (5 байт);
ревизия платы (1 байт);
тип установленного на плате DSP (5 байт);
частота установленного на плате кварца в Гц (4 байта);
флажок присутствия ЦАП на плате (2 байта);
зарезервировано (14 байт);
В следующих 8 словах (16 байт) хранятся коэффициенты, используемые для корректировки данных, получаемых с АЦП. Данные коэффициенты записываются в ППЗУ при наладке плат в ЗАО “Л-Кард". Благодаря этому на платах серии L7xx отсутствуют подстроечные резисторы, что сильно улучшает шумовые характеристики плат и увеличивает их надежность. Формат калибровочных коэффициентов предназначен специально для работы с LBIOS. Загрузка этих коэффициентов в память данных DSP осуществляется с помощью API-функции LOAD_COEF_PLX(), а разрешение LBIOS корректировать входные данные АЦП - с помощью ENABLE_CORRECTION_PLX(). Коэффициенты хранятся в виде чисел типа int языка C++ (2 байта) и имеют следующий порядок:
20 ячейка - корректировка смещения нуля усиления ‘1’;
21 ячейка - корректировка смещения нуля усиления ‘4’ (“L761” и “L780”) или ‘2’ (“L783”);
22 ячейка - корректировка смещения нуля усиления ‘16’ (“L761” и “L780”) или ‘4’ (“L783”);
23 ячейка - корректировка смещения нуля усиления ‘64’(“L761” и “L780”) или ‘8’ (“L783”);
24 ячейка - корректировка масштаба усиления ‘1’;
25 ячейка - корректировка масштаба усиления ‘4’ (“L761” и “L780”) или ‘2’ (“L783”);
26 ячейка - корректировка масштаба усиления ‘16’ (“L761” и “L780”) или ‘4’ (“L783”);
27 ячейка - корректировка масштаба усиления ‘64’ (“L761” и “L780”) или ‘8’ (“L783”);
В ячейках 2831 (8 байт) хранятся коэффициенты, используемые для корректировки кода, выводимого на ЦАП’ы. Данные коэффициенты записываются в ППЗУ при наладке плат в ЗАО “Л-Кард". Преобразование кода, выдаваемого на ЦАП, производится следующим образом:
RealDacValue=(DacValue+Offset/10000.)*Scale/10000.,
где RealDacValue – реальный код, выдаваемый на ЦАП; DacValue – код, который желательно установить на выходе ЦАП; Offset – значение корректировки нуля, которое хранится в ППЗУ; Scale – значение корректировки масштаба, которое также хранится в ППЗУ.
Например, для установки на ЦАПе нулевого выходного напряжения надо вывести код:
(0.+Offset/10000.)*Scale/10000.
Коэффициенты хранятся в виде чисел типа int языка C++ (2 байта) и имеют следующий порядок:
28 ячейка - корректировка смещения нуля первого ЦАП’а;
29 ячейка - корректировка смещения нуля второго ЦАП’а;
30 ячейка - корректировка масштаба первого ЦАП’а;
31 ячейка - корректировка масштаба второго ЦАП’а;
В пользовательскую область ППЗУ, начиная с 32ой ячейки, Вы можете записывать и считывать любую свою информацию с помощью соответствующих API-функций WRITE_FLASH_WORD_PLX() и READ_FLASH_WORD_PLX().
2.1.2.4.Формат кадра отсчетов
Кадр отсчетов представляет себой последовательность отсчетов с логических каналов от Control_Table[0] до Control_Table[Control_Table_Length-1], где Control_Table - управляющая таблица (массив логических каналов), хранящейся в памяти данных DSP, Control_Table_Length определяет размер (длину) этой таблицы. Загрузить таблицу в сигнальный процессор можно с помощью API функции LOAD_CONTROL_TABLE_PLX() (см. § 2.1.5.4.2 “Загрузка управляющей таблицы”). Временные параметры кадра для Control_Table_Length=5 приведены на следующем рисунке:
где Tk – временной интервал между соседними кадрами (фактически частота опроса фиксированного логического номера канала), tмкз=Inter_Kadr_Delay – временной интервал между последним отсчетом текущего кадра и первым отсчетом следующего, tАЦП – интервал запуска АЦП или межканальная задержка. Тогда 1/tАЦП=ADC_Rate – частота работы АЦП или оцифровки данных, а величина tмкз не может принимать значения меньшие, чем tАЦП. Если размер кадра, т.е. число отсчетов АЦП в кадре, равен Control_Table_Length, то все эти временные параметры можно связать следующей формулой:
Tk = (Control_Table_Length-1) * tАЦП + tмкз,
или
Tk = (Control_Table_Length-1) / ADC_Rate + Inter_Kadr_Delay.
Временные параметры ADC_Rate и Inter_Kadr_Delay используются в API функции SET_KADR_TIMING_PLX() (см. § 2.1.5.4.3 “Установка временных параметров работы АЦП”) для задания необходимого режима работы АЦП и LBIOS.
|
