WEBVTT 00:01.660 --> 00:09.100 Come abbiamo visto nell'ultima lezione, possiamo usare un accenditore a resistore controllato digitalmente per inviare una 00:09.220 --> 00:10.920 tensione analogica simulata. 00:10.960 --> 00:17.620 Esistono diversi modi per convertire un segnale analogico in un segnale digitale e utilizzare la 00:17.620 --> 00:25.840 lunga catena di resistori è il modo più semplice e in qualche modo il migliore per costruire una grande serie 00:26.020 --> 00:32.860 di resistori in un partitore di tensione attraverso l'alimentazione e quindi utilizzare amplificatori operazionali come concorrenti. 00:32.980 --> 00:38.820 Ogni concorrente ha una tensione di riferimento leggermente più alta dell'ultima. 00:38.890 --> 00:45.670 Ora prendiamo la tensione del segnale di ingresso della tensione analogica Vogliamo effettivamente misurare e 00:45.670 --> 00:54.190 convertire in un numero digitale e applicarlo agli ingressi non invertenti di tutti i concorrenti poiché la tensione di ingresso 00:54.250 --> 00:56.860 aumenta ogni tensione di riferimento. 00:56.860 --> 01:01.290 Supera i trigger del comparatore associato. 01:01.510 --> 01:08.020 Ogni comparatore rappresenta un numero digitale su una singola uscita che possiamo eseguire 01:08.050 --> 01:17.560 attraverso quelli che chiamiamo encoder prioritario con encoder prioritario con ingressi multipli e impostare un'uscita binaria in base all'ingresso più 01:17.560 --> 01:20.870 significativo che è impostato su alto. 01:21.130 --> 01:23.780 Ad esempio, potresti farlo con porte logiche. 01:25.530 --> 01:31.460 Il vantaggio di questo tipo di conversione da analogico a digitale è veloce e molto veloce. 01:31.470 --> 01:38.100 L'unico tempo reale coinvolto è il tempo necessario perché il segnale si propaghi attraverso 01:38.100 --> 01:43.020 i transistor ei comparatori e le porte logiche virtualmente istantanee. 01:43.020 --> 01:44.970 Gli svantaggi. 01:44.970 --> 01:48.260 Guarda il volume di elettronica coinvolta. 01:48.540 --> 01:56.100 Se fosse un convertitore a 8 bit dovresti avere tutti questi comparatori e gate per 256 01:56.100 --> 02:03.180 ingressi, un convertitore HD a 16 bit avrebbe bisogno di sessantacinquecinquecentotrentacinque concorrenti e le porte 02:03.180 --> 02:09.690 logiche associate avrebbero dimensioni enormi del circuito e il spesa molto grande. 02:09.690 --> 02:18.990 Quindi ci sono altri modi in cui gli ingegneri elettronici affrontano tipicamente il problema usando un 02:19.680 --> 02:24.000 concorrente, un convertitore digitale-analogico e un contatore. 02:24.010 --> 02:30.130 Quindi in pratica il contatore comandato dall'orologio conta in binario, l'uscita del contatore binario è 02:30.130 --> 02:34.230 collegata all'ingresso binario del convertitore da D a A. 02:34.510 --> 02:41.380 Quindi la tensione di uscita ha fatto l'atto un convertitore si arrampica progressivamente una volta che la tensione di 02:41.770 --> 02:46.400 uscita dal convertitore corrisponde alla tensione di ingresso del segnale sul comparatore. 02:46.810 --> 02:54.450 L'uscita del concorrente si abbassa provocando il contatore per arrestare il numero sull'uscita contatore. 02:54.640 --> 03:03.720 Il nostro numero binario che rappresenta la tensione di ingresso analogica, un altro segnale resetta il contatore e avvia 03:03.720 --> 03:12.590 nuovamente il conteggio del contatore per afferrare un altro campione, i vantaggi che questo comporta DIVANO meno parti 03:12.620 --> 03:14.210 del convertitore precedente. 03:14.270 --> 03:15.810 Ma è lento. 03:16.190 --> 03:18.880 Quindi è guidato dall'orologio. 03:18.890 --> 03:26.780 Quindi per 8 bit potrebbero essere necessari fino a 256 cicli di clock prima che alla fine corrisponda alla tensione del 03:27.210 --> 03:33.050 segnale di ingresso e se si sta eseguendo una risoluzione a 16 bit che potrebbe essere 03:33.110 --> 03:35.650 pari a sessantacinquemilacinquecentotrentacinque cicli di clock. 03:35.720 --> 03:39.780 Quindi gli ingegneri hanno ideato una tecnica che era una specie di compromesso. 03:39.830 --> 03:47.210 Hanno usato lo stesso contatore binario e un sistema con un concorrente ma fuori dal circuito di controllo 03:47.210 --> 03:48.960 per controllare il conteggio. 03:48.980 --> 03:56.180 Ora diciamo che la tensione del segnale di ingresso corrisponde al valore digitale di settantaquattro. 03:56.180 --> 04:02.300 Ora passiamo attraverso il processo di arrivare a quel numero binario invece di iniziare lo zero contato e contando 04:02.300 --> 04:07.790 il suo modo di salire sul circuito di controllo del contatore inizia impostando il bit più significativo 04:07.790 --> 04:09.140 sul conteggio alto. 04:09.620 --> 04:18.170 Questo avvia il conteggio decimale 128 immediatamente dopo che il comparatore ha emesso un valore alto o basso a seconda 04:18.170 --> 04:24.890 che la tensione di ingresso sia superiore o inferiore rispetto a questa tensione del punto 04:24.890 --> 04:27.060 centrale prodotta dal convertitore. 04:27.280 --> 04:34.820 In questo particolare esempio la tensione del segnale di ingresso è inferiore alla tensione generata dal convertitore DDA. 04:34.900 --> 04:40.240 Quindi i comparativi mandano un minimo al circuito di controllo. 04:40.240 --> 04:47.980 Ora il circuito di controllo ora sa che la tensione del segnale di ingresso ha un valore inferiore a 128. 04:47.980 --> 04:57.160 Diventa un po 'più basso e imposta il successivo bit più basso alto che 7 che ha un valore di 64 il segnale in ingresso 04:57.160 --> 04:58.950 è superiore a 64. 04:59.080 --> 05:04.970 Quindi il comparatore ora è innescato in alto e il circuito di controllo lascia quel po 'alto. 05:05.020 --> 05:07.900 Ora sappiamo che qualunque sia il numero che stiamo cercando. 05:07.900 --> 05:15.460 È superiore al valore di 64, il circuito di controllo ora imposta il successivo bit più basso alto che è 05:15.460 --> 05:22.290 sei che ha un valore di 32 bit 6 e 7 hanno un valore totale combinato di 96. 05:22.570 --> 05:27.560 La tensione di uscita dal convertitore DTA sarà superiore alla tensione del segnale di ingresso. 05:27.760 --> 05:32.090 Quindi il comparatore invia un valore basso al circuito di controllo. 05:32.110 --> 05:36.640 Ora sappiamo che il numero che stiamo cercando di trovare è inferiore a 96. 05:36.910 --> 05:43.030 Quindi il circuito di controllo continua la sua ricerca del numero misterioso cancellando i bit 6 e 05:43.030 --> 05:48.940 impostando il bit più basso successivo Five alto con i bit 7 e bit cinque impostati. 05:48.940 --> 05:54.160 Abbiamo un valore binario di 16 più 64 uguale a 80. 05:54.190 --> 06:01.240 Si tratta di una tensione più elevata che esce dal convertitore rispetto alla tensione del segnale di ingresso, quindi il comparatore 06:01.300 --> 06:07.750 invierà di nuovo un valore basso al circuito di controllo, il circuito di controllo ora sa che il numero 06:07.750 --> 06:09.850 di mistero è inferiore a 80. 06:09.910 --> 06:15.940 Il circuito di controllo continua la sua ricerca del numero mistero cancellando il bit 5 e impostando il bit quattro 06:15.940 --> 06:19.560 che ha un valore di 8 con quel bit straniero 7 alto. 06:19.570 --> 06:21.600 Il contatore è un valore di 72. 06:21.790 --> 06:28.840 Il convertitore D-Day emette una tensione che non è inferiore alla tensione del segnale di ingresso, quindi 06:28.840 --> 06:37.240 il comparatore diventa alto e il circuito di controllo ora sa che il numero misterioso è superiore a 72 I controlli sono 06:37.240 --> 06:37.720 buoni. 06:37.930 --> 06:44.380 Ora basta far scattare il contatore per iniziare a contare dai valori binari 72 e si ferma quando il 06:44.530 --> 06:45.860 comparatore si abbassa. 06:46.210 --> 06:50.160 Questo accadrà quando il contatore colpisce 74. 06:50.240 --> 06:58.370 Quindi, invece di contare da 0 a 74 e prendendo 74 cicli di clock per 06:58.370 --> 07:07.760 arrivare al numero misterioso usando approssimazioni successive, arriviamo più velocemente al numero misterioso in sette cicli, ma 07:08.090 --> 07:11.120 ci vuole ancora del tempo. 07:11.120 --> 07:17.570 Il vantaggio è un piccolo circuito e una piccola quantità di tempo per completare la conversione da analogico 07:18.830 --> 07:24.620 a digitale aggiungendo un registro all'uscita innescata dal circuito di controllo per memorizzare quel numero misterioso. 07:24.620 --> 07:32.300 Quando finalmente lo trova, il registro può contenere quel numero a cui accede il microprocessore 07:32.300 --> 07:37.010 mentre il convertitore esegue la sua successiva approssimazione successiva. 07:37.220 --> 07:41.020 Quindi il numero si posizionerà nel registro con una linea digitale impostata in alto. 07:41.360 --> 07:47.180 Sapendo che la conversione è stata completata e un numero è seduto nel registro 07:47.180 --> 07:52.780 per quando il microprocessore ha il tempo di venire a prendere il numero. 07:52.940 --> 08:03.080 Ora ti ricordi come il nostro convertitore digitale-analogico potrebbe usare un resistore Lodder per generare tensione. 08:03.240 --> 08:11.070 Se cambiamo la tensione di uscita delle uscite digitali, anche la tensione analogica prodotta sull'uscita 08:11.610 --> 08:13.440 cambia di conseguenza. 08:14.730 --> 08:22.060 Raffigurano microcontrollori e Arduino hanno una conversione analogico-digitale integrata utilizzando il 08:22.060 --> 08:26.070 metodo di approssimazione della foto. 08:26.110 --> 08:33.820 È possibile impostare effettivamente il range di tensione rilevato dal modulo convertitore A-D e questo è 08:33.820 --> 08:42.910 ovviamente impostato modificando la tensione di riferimento prodotta dal convertitore D in A nel circuito di successo del circuito di approssimazione. 08:42.910 --> 08:50.290 Ora probabilmente hai indovinato che le tensioni impostate usando i registri ed è solo una delle impostazioni 08:50.290 --> 08:56.950 che controlli usando i registri di installazione per il convertitore da A a D. 08:57.150 --> 09:03.750 Ora quello che voglio che tu togli a questa lezione è che la conversione da analogico a 09:03.750 --> 09:07.420 digitale a causa del processo utilizzato richiede tempo. 09:07.680 --> 09:13.140 Consuma cicli di clock nel processo, quindi non importa se l'orologio sta funzionando velocemente 09:13.140 --> 09:13.960 o lentamente. 09:14.250 --> 09:21.070 A consuma cicli di clock nel processo e quel tempo può variare. 09:21.150 --> 09:27.160 Potrebbe colpire il numero di mistero subito al primo tentativo, quindi potrebbe richiedere solo due cicli di clock. 09:27.450 --> 09:33.150 O potrebbe richiedere fino a una dozzina di cicli di clock, ma ci vuole tempo. 09:33.570 --> 09:39.210 Quindi abbiamo effettuato l'accesso al circuito di controllo nel convertitore di Ayittey e in pratica gli abbiamo detto di avviare 09:39.690 --> 09:41.390 la conversione impostando un singolo bit. 09:41.400 --> 09:49.620 Il bit GO il circuito di controllo cancellerà quel bit quando è finita la sua conversione e il numero misterioso 09:49.620 --> 09:54.940 è seduto nel registro sul buffer di uscita in attesa di accesso.