Tài liệu Đo lực và ứng suất, chương 3 pdf

CHƯƠNG 3
KHẢO SÁT CỔNG MÁY IN
BỘ ADC 12 BIT & VÀ CÁC LINH KIỆN CÓ LIÊN QUAN
Giao tiếp với máy tính là việc trao đổi dữ liệu giữa máy tính
với một hay nhiều thiết bò ngoại vi. Hai thiết bò ngoại vi quen
thuộc của máy tính là bàn phím và màn hình. Ngoài ra máy tính
còn được bố trí thêm các đường giao tiếp đa năng khác nhau:
giao tiếp nối tiếp (thông qua cổng COM), giao tiếp song song
(cổng LPT) giao tiếp qua khe cắm (SLOT).
Ghép nối nối tiếp cho phép trao đổi thông tin giữa các thiết
bò với nhau theo từng bit một. Số liệu thường được gởi theo từng
nhóm bit SDU (Serial Data Unit) mà nó tạo thành một byte hay
một từ... Các thiết bò ngoại vi như Plotter, modem, mouse và
printer có thể được ghép nối với PC qua cổng nối tiếp COM.
Các ghép nối của PC cho trao đổi nối tiếp đều theo tiêu chuẩn
RS232C của EIA hoặc CCITT ở châu u. Về mặt kinh tế việc
trao đổi thông tin qua cổng nối tiếp là ít tốn kém nhưng về mặt
kỹ thuật thì khá phức tạp.
Giao tiếp qua khe cắm SLOT cũng phức tạp không kém đòi
hỏi việc gia công thiết bò phải chính xác, hơn nữa việc tháo vỏ
máy để gắn SLOT Card sau mỗi lần đo là vấn đề khó chấp
nhận.
Giao tiếp qua cổng song song, dữ liệu truyền song song vì
vậy tốc độ truyền song song thường cao hơn truyền nối tiếp
(khoảng từ 40kB/s đến 1MB/s). Hầu hết các máy tính đều trang
bò cổng này. Việc trao đổi thông tin một cách dễ dàng.
I. KHẢO SÁT CỔNG MÁY IN:
Cổng này để dùng giao tiếp với máy in. Đầu cắm có 25
chân và còn gọi là DB25. Bên trong có 3 thanh ghi có thể truyền
số liệu và điều khiển máy in, mỗi thanh ghi 8 bit. Ba thanh ghi
gồm:

 Thanh ghi dữ liệu (Data register):
Có đòa chỉ bằng đòa chỉ cơ bản của máy in=378H.
 Thanh ghi trạng thái (Status register).(chỉ đọc):
D
0
,D
1
,D
2
: không sử dụng (thường để ở mức [ 1])
Có đòa chỉ bằng đòa chỉ cơ bản +1=379H.
 Thanh ghi điều khiển :
D7 D6
D5 D4
D3
D2 D1 D0
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
(PIN 2)
(PIN 3)
(PIN 4)
(PIN 5)
(PIN 6)
(PIN 7)

(PIN 8)
(PIN 9)
D5
ACK
(PIN 11)
(PIN 15)
BUSY
D7
(PIN 12)
D2
D3
D1
(PIN 10)
(PIN 13)
D4
D0D6
PE
ERROR
SLCT
12
D
5
,D
6
,D
7
: không sử dụng(thường để ở mức [ 1]).
Đòa chỉ bằng đòa chỉ cơ bản + 2=37AH.
Việc nối máy in với máy tính được thực hiện qua lỗ cắm
DB25 ở phía sau máy tính. Nhưng đây không chỉ la øchỗ nối với

máy in mà khi sử dụng máy tính vào mục đích đo lường và điều
khiển thì việc ghép nối cũng thực hiện qua ổ cắm này. Qua cổng
này dữ liệu được truyền đi song song nên đôi khi còn được gọi là
cổng ghép nối song song và tốc độ truyền dữ liệu cũng đạt đến
mức là đáng kể. Tất cả các đường dẫn của cổng này đều tương
thích TTL, nghóa là chúng đều cung cấp một mức điện áp nằm
giữa 0V và 5V.
Bên cạnh 8 bit dữ liệu còn có những đường dẫn tín hiệu
khác, tổng cộng người sử dụng có thể trao đổi 1 cách riêng biệt
với 17 đường dẫn, bao gồm 12 đường dẫn ra và 5 đường dẫn
vào. Bởi vì 8 đường dẫn dữ liệu. D
0
-D
7
không phải là đường dẫn
2 chiều trong tất cả các loại máy tính, nên sau đây ta sẽ thấy là
D
0
-D
7
chỉ sử dụng như là lối ra, các lối ra khác nữa là STROBE,
D5
D7 D2
D3
D1
D4
D0D6
STROBE (PIN 1)
AF (PIN 4)
INIT (PIN 16)

SLCTIN (PIN 17)
IRQ
AUTOFEED (AF), INIT và SELECTIN (SLCTIN). Khi trao đổi
thông tin với máy in các đường này đều có chức năng xác đònh.
 Các tín hiệu của đầu cắm DB25:
Chân Tín hiệu Môtả
1 STR Mức tín hiệu thấp truyền dữ liệu tới
máy in.
2 D
0
Bit dữ liệu D
0
.
3 D
1
Bit dữ liệu D
1
4 D
2
Bit dữ liệu D
2
.
5 D
3
Bit dữ liệu D
3
.
6 D
4
Bit dữ liệu D

4
.
7 D
5
Bit dữ liệu D
5
.
8 D
6
Bit dữ liệu D
6
.
9 D
7
Bit dữ liệu D
7
.
10 ACK Mức thấp chỉ rằng máy in đã nhận 1
ký tự.
A.BUSY
B. PE Báo hết giấy.
C. SLCT Báo lựa chọn máy in.
D.AF Tự nạp giấy.
E. ERROR Báo lỗi máy in.
F. INIT Reset máy in.
G.SCLTIN Chọn máy in.
H.18-25 GND Đất.
CONNECTOR DB25
1
13

14
25
II. KỸ THUẬT BIẾN ĐỔI ADC – KHẢO SÁT ADC ICL
7109:
A. Kỹ thuật biến đổi ADC:
Biến đổi Analog – Digital là thành phần cần thiết trong việc
xử lý thông tin và các chức năng điểu khiển sử dụng phương
pháp số, tín hiệu thực tế thì ở dạng Analog. Một hệ thống tiếp
nhận dữ liệu giao tiếp A/D để chuyển đổi tín hiệu tương tự sang
tín hiệu số để xử lý.
1.
Đặc tính kỹ thuật của mạch ADC:
a. Độ chính xác bất đònh do lượng tử hóa:
Điện áp tương tự liên tục được chia thành 2
n
khoảng gián
đoạn ở mỗi mạch đổi n bit. Các giá trò tương tự cùng một khoảng
được biểu thò cùng nhò phân. Do có một độ chính xác bất đònh

½ LSB (Least significant bit).
b. Độ chính xác:
Độ chính xác tuyệt đối là sự sai biệt giữa lý thuyết và trò
thực tế của điện áp tương tự vào cho 1 mã nhò phân ra. Vì một
mã số ra tương tứng với 1 khoảng hẹp của điện áp tương tự vào
ở đònh nghóa trên được xem như là điểm giữa khoảng.
Độ chính xác tương đối giống như độ chính xác tuyệt đối
như đònh nghóa trong điều kiện tràn khung đã được lấy chuẩn, vì
các điểm rời trên đặc tính chuyển lý thuyết nằm trên một đường
thẳng nên độ chính xác tương đối cũng là độ phi tuyến.
c. Thời gian và tốc độ chuyển đổi:

Thời gian chuyển đổi: Thời gian chuyển đổi cần cho 1 lần
chuyển đổi hoàn toàn. Đối với phần lớn mạch đổi, thời gian này
gọi là nghòch đảo của tốc độ đổi, nếu không có thêm các trì
hoãn của hệ thống. Tuy nhiên trong mạch đổi có tốc độ cao, lần
đổi mới được lệch bắt đầu trước khi lần đổi trước kết thúc nên
thời gian đổi và tốc độ đổi khác nhau.
2. Mạch chuyển đổi tương tự sang số (ADC):
a. Nguyên tắc mạch ADC:
Mạch biến đổi ADC (Analog Digital Converter) có bộ phận
chính là mạch so sánh:
Do đó nhiệm vụ của mạch tạo ra mã số và mạch điều khiển
logic là thử một bộ hệ số nhò phân a
i
sao cho hiệu số điện áp vào
chưa biết V
a
và trò nguyên lượng tử hóa sau cùng nhỏ hơn 1
LSB.
Mạch
tạo mã
số
Mã số ra
Điện áp vào V
R
Điện áp
tương tự vào
V
a
1 2 3
4

5 6 7
Tương tự vào
V
FS
000
001
010
011
100
101
110
111
1/2 LSB
Chuyển đổi điện áp tương tự liên tục sang mã nhò phân rời
rạc:
Sự khác nhau giữa các mạch đổi là cách thức thay đổi điện
áp mẫu V
R
để xác đònh hệ số nhò phân a
i
.
Điện áp tương tự chưa biết là V
a
và điện áp chuẩn là V
R
được nối ở hai ngõ vào của mạch so sánh. Khi V
R
tăng từ 0 đến
điện áp tương tự vào với sai số bằng sai số lượng tử hóa, lúc đó
mạch tạo mã số ra có giá trò tương ứng với điện áp vào chưa

biết.
+1/2 LSB
-1/2 LSB
Mạch
tạo mã
số
Mã số ra
Điện áp mẫu V
R
Điện áp
tương tự vào
V
a
so sánh
LSB
n
i
i
i
a
FS
V
a
V
2
1
1
)2..(





