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7/18/2019 DCA0119 - SISTEMAS DIGITAIS - Aula 4.pdf

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Prof. Marcelo Augusto Costa Fernandes

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DCA0119 - SISTEMAS DIGITAIS

Aula 4 – Micro-controladores



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




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

...




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




Amostragem

Exemplo de um circuito de amostragem em CMOS



Conversor Digital/Analógico



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



Entradas Analógicas

AVRMega



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




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




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.



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;



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;



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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