PmodIA™ संदर्भ मैनुअल
15 अप्रैल, 2016 को संशोधित
यह मैनुअल PmodIA rev. A पर लागू होता है
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PmodIA एक प्रतिबाधा विश्लेषक है जो एनालॉग डिवाइस AD5933 12-बिट प्रतिबाधा कनवर्टर नेटवर्क विश्लेषक के आसपास बनाया गया है।
विशेषताएं शामिल हैं:
- 12-बिट प्रतिबाधा कनवर्टर के साथ प्रतिबाधा विश्लेषक
- 100Ω से 10 MΩ तक के प्रतिबाधा मान को मापें।
- प्रोग्रामयोग्य आवृत्ति स्वीप
- प्रोग्रामयोग्य लाभ ampजीवन भर
- वैकल्पिक बाह्य घड़ी पीढ़ी
- लचीले डिज़ाइन के लिए छोटा पीसीबी आकार 1.6 इंच × 0.8 इंच (4.1 सेमी × 2.0 सेमी)
- I²C इंटरफ़ेस के साथ 2×4-पिन पोर्ट
- डिजिलेंट इंटरफ़ेस विशिष्टता का पालन करता है
- पुस्तकालय और पूर्वample कोड संसाधन केंद्र में उपलब्ध है
पीएमओडीआईए.
कार्यात्मक विवरण
PmodIA अपने ऑन-बोर्ड फ़्रीक्वेंसी जनरेटर और एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर (ADC) के साथ एनालॉग डिवाइस AD5933 का उपयोग करता है ताकि ज्ञात फ़्रीक्वेंसी पर बाहरी अज्ञात प्रतिबाधा को उत्तेजित किया जा सके। यह ज्ञात आवृत्ति SMA कनेक्टर में से एक के माध्यम से भेजी जाती है। आवृत्ति प्रतिक्रिया को दूसरे SMA कनेक्टर द्वारा कैप्चर किया जाता है और ADC को भेजा जाता है और एक असतत फूरियर ट्रांसफ़ॉर्म (DFT) किया जाता हैampएलईडी डेटा, ऑन-चिप डेटा रजिस्टर में समाधान के वास्तविक और काल्पनिक भागों को संग्रहीत करता है। अज्ञात प्रतिबाधा की परिमाण के साथ-साथ उत्पन्न आवृत्ति स्वीप में प्रत्येक बिंदु पर प्रतिबाधा के सापेक्ष चरण की गणना इन दो डेटा शब्दों से की जा सकती है।
1.1 I² C इंटरफ़ेस
PmodIA I² C संचार प्रोटोकॉल का उपयोग करके एक स्लेव डिवाइस के रूप में कार्य करता है। I² C इंटरफ़ेस मानक दो सिग्नल लाइनों का उपयोग करता है। ये I² C डेटा और I² C क्लॉक हैं। ये सिग्नल PmodIA पर क्रमशः सीरियल डेटा (SDA) और सीरियल क्लॉक (SCL) को मैप करते हैं। (तालिका 1 देखें।) निम्नलिखित निर्देश बताते हैं कि डिवाइस को कैसे पढ़ना और लिखना है।
PmodIA में लिखते समय आपको दो प्रोटोकॉल पर विचार करना चाहिए: राइट बाइट/कमांड बाइट और ब्लॉक राइट। मास्टर से स्लेव तक एक सिंगल बाइट लिखने के लिए मास्टर को स्टार्ट कंडीशन शुरू करने और 7 बिट स्लेव एड्रेस भेजने की आवश्यकता होती है। स्लेव डिवाइस पर सफलतापूर्वक लिखने के लिए आपको रीड/राइट बिट को कम रखना होगा। PmodIA को स्टार्टअप पर स्लेव एड्रेस को 0001101 (0x0D) के रूप में सेट करना चाहिए। स्लेव द्वारा अपना पता स्वीकार करने के बाद, मास्टर को उस रजिस्टर का पता भेजना चाहिए जिस पर वह लिखना चाहता है। एक बार जब स्लेव इस पते की प्राप्ति को स्वीकार कर लेता है, तो मास्टर एक सिंगल डेटा बाइट भेजेगा जिसे स्लेव को रिटर्न बिट के साथ स्वीकार करना चाहिए। मास्टर को फिर स्टॉप कंडीशन जारी करनी चाहिए।
आप इस प्रोटोकॉल का उपयोग रजिस्टर पते के लिए पॉइंटर सेट करने के लिए भी कर सकते हैं। मास्टर द्वारा स्लेव पता और राइट बिट भेजने के बाद, और स्लेव द्वारा एक्नॉलेज बिट के साथ प्रतिक्रिया देने के बाद, मास्टर एक पॉइंटर कमांड बाइट (10110000, या, 0xB0) भेजता है। स्लेव एक्नॉलेज बिट को एस्टर्ड करेगा और फिर मास्टर मेमोरी में पॉइंट करने के लिए रजिस्टर का पता भेजेगा। अगली बार जब डिवाइस किसी रजिस्टर से डेटा पढ़ेगा या लिखेगा, तो यह इसी पते पर होगा।
टिप्पणी: ब्लॉक राइट या ब्लॉक रीड प्रोटोकॉल का उपयोग करने से पहले पॉइंटर को सेट किया जाना चाहिए।
आप पॉइंटर सेट करने के समान ही ब्लॉक राइट प्रोटोकॉल निष्पादित कर सकते हैं। पॉइंटर कमांड के स्थान पर ब्लॉक राइट कमांड (10100000, या, 0xA0) भेजें, और भेजे जा रहे बाइट्स की संख्या (बाइट के रूप में दर्शाई गई) रजिस्टर पते की जगह ले लेगी और उसके बाद के डेटा बाइट्स को शून्य अनुक्रमित किया जाएगा। PmodIA से डेटा पढ़ते समय समान दो प्रोटोकॉल का उपयोग करें: बाइट प्राप्त करें और ब्लॉक पढ़ें।
| कनेक्टर J1 – I² C संचार | ||
| नत्थी करना | संकेत | विवरण |
| 1, 2 | एससीएल | I² सी घड़ी |
| 3, 4 | एसडीए | I² सी डेटा |
| 5, 6 | जीएनडी | बिजली आपूर्ति ग्राउंड |
| 7, 8 | वीसीसी | विद्युत आपूर्ति (3.3V/5V) |
1.2 घड़ी स्रोत
PmodIA में एक आंतरिक ऑसिलेटर होता है जो डिवाइस को चलाने के लिए 16.776 मेगाहर्ट्ज क्लॉक उत्पन्न करता है। आप PmodIA पर IC4 लोड करके और कंट्रोल रजिस्टर (रजिस्टर एड्रेस 3x0 और 80x0) में बिट 81 सेट करके बाहरी क्लॉक का उपयोग कर सकते हैं।
PmodIA स्कीमेटिक अनुशंसित ऑसिलेटर की एक सूची प्रदान करता है। स्कीमेटिक PmodIA उत्पाद पृष्ठ पर उपलब्ध है www.digilentinc.com.
1.3 फ़्रिक्वेंसी स्वीप सेट अप करना
किसी सर्किट की विद्युत प्रतिबाधा, ?, आवृत्तियों की एक सीमा पर भिन्न हो सकती है। PmodIA आपको सर्किट की प्रतिबाधा विशेषताओं को खोजने के लिए आसानी से एक आवृत्ति स्वीप सेट करने की अनुमति देता है। सबसे पहले, आपको होस्ट बोर्ड और PmodIA के बीच एक I² C इंटरफ़ेस सेट करना होगा। PmodIA को आवृत्ति स्वीप करने के लिए तीन जानकारी की आवश्यकता होती है: एक प्रारंभिक आवृत्ति, स्वीप में चरणों की संख्या और प्रत्येक चरण के बाद आवृत्ति वृद्धि। प्रारंभिक आवृत्ति और प्रति चरण वृद्धि पैरामीटर 24-बिट शब्दों के रूप में संग्रहीत किए जाते हैं। चरणों की संख्या पैरामीटर 9-बिट शब्द के रूप में संग्रहीत किया जाता है।
आप पीक-टू-पीक वॉल्यूम को प्रोग्राम कर सकते हैंtagनियंत्रण रजिस्टर में बिट्स 10 और 9 सेट करके स्वीप में आउटपुट आवृत्ति का ई। पीक टू पीक वॉल्यूमtagप्रतिबाधा परीक्षण के संबंध में इसे उचित रूप से सेट किया जाना चाहिए। यह आंतरिक संचालन से बचने के लिए है।ampआउटपुट वॉल्यूम देने की कोशिश करने सेtagई या उनकी अधिकतम क्षमता से परे वर्तमान। यह अनुशंसा की जाती है कि 20-ओम फीडबैक रोकनेवाला का उपयोग करते समय पीक से पीक वॉल्यूम सेट करेंtagया तो 200mV या 400mV पर सेट करें और 100K-ओम फीडबैक रोकनेवाला का उपयोग करते समय, पीक को पीक वॉल्यूम पर सेट करेंtagई 1V पर.
एक बार सर्किट उत्तेजित हो जाने के बाद, इसे अपनी स्थिर अवस्था तक पहुँचने में कुछ समय लगता है। आप रजिस्टर एड्रेस 0x8A और 0x8B पर मान लिखकर फ़्रीक्वेंसी स्वीप में प्रत्येक बिंदु के लिए एक सेटलमेंट समय प्रोग्राम कर सकते हैं। यह मान आउटपुट फ़्रीक्वेंसी अवधियों की संख्या को दर्शाता है जिसे एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर शुरू होने से पहले अनदेखा कर देगा।ampआवृत्ति प्रतिक्रिया को मापना। (रजिस्टरों और उनके संगत मापदंडों की सूची के लिए तालिका 2 देखें।)
| रजिस्टर पता | पैरामीटर |
| 0x80, 0x81 | नियंत्रण रजिस्टर (बिट-10 और बिट-9 पीक-टू-पीक वॉल्यूम सेट करते हैंtagआउटपुट आवृत्ति के लिए ई)। |
| 0x82, 0x83, 0x84 | आरंभ आवृत्ति (हर्ट्ज) |
| 0x85, 0x86, 0x87 | प्रति चरण वृद्धि (हर्ट्ज) |
| 0x88, 0x89 | स्वीप में चरणों की संख्या |
| 0x8ए, 0x8बी | सेटलमेंट समय (आउटपुट आवृत्ति अवधियों की संख्या) |
आप नीचे दिए गए स्टार्ट फ़्रीक्वेंसी कोड और फ़्रीक्वेंसी इंक्रीमेंट कोड समीकरणों का उपयोग करके स्टार्ट फ़्रीक्वेंसी और प्रति चरण वृद्धि मापदंडों के लिए रजिस्टर पतों पर संग्रहीत करने के लिए 24-बिट शब्द की गणना कर सकते हैं। आप AD5933 डेटा शीट में ये समीकरण और अधिक जानकारी भी पा सकते हैं।
एक बार जब आप इन मापदंडों को सेट कर लें, तो आवृत्ति स्वीप शुरू करने के लिए निम्नलिखित चरणों का पालन करें (AD5933 डेटा शीट से उद्धृत):
- नियंत्रण रजिस्टर को स्टैंडबाय कमांड भेजकर स्टैंडबाय मोड में प्रवेश करें।
- नियंत्रण रजिस्टर को आरंभ आवृत्ति के साथ आरंभ आदेश भेजकर आरंभ मोड में प्रवेश करें।
इससे मापा जा रहा सर्किट स्थिर अवस्था में पहुंच जाता है। - नियंत्रण रजिस्टर को स्टार्ट फ्रीक्वेंसी स्वीप कमांड भेजकर फ्रीक्वेंसी स्वीप प्रारंभ करें।
1.4 प्रतिबाधा गणना
एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टरampफ़्रीक्वेंसी स्वीप में प्रत्येक बिंदु के लिए 1-बिट रिज़ॉल्यूशन के साथ 12MSPS तक अज्ञात प्रतिबाधाओं से फ़्रीक्वेंसी प्रतिक्रिया को कम करता है। मापों को संग्रहीत करने से पहले, PmodIA डिस्क्रीट फूरियर ट्रांसफ़ॉर्म (DFT) को निष्पादित करता हैampएलईडी डेटा (1,024 एस)ampप्रत्येक आवृत्ति चरण के लिए 10 ...
विद्युत प्रतिबाधा में वास्तविक और काल्पनिक दोनों संख्याएँ होती हैं। कार्टेशियन रूप में, आप प्रतिबाधा को इस समीकरण से व्यक्त कर सकते हैं:
z = वास्तविक + j ∗काल्पनिक
जहाँ Real वास्तविक घटक है, Imaginary काल्पनिक घटक है, और ? एक काल्पनिक संख्या है (गणित में i = √−1 के बराबर)। आप प्रतिबाधा को ध्रुवीय रूप में भी दर्शा सकते हैं:
प्रतिबाधा = |z|∠θ
जहाँ |Z| परिमाण है और ∠θ कला कोण है:
PmodIA कोई गणना नहीं करता है। प्रत्येक DFT के बाद, मास्टर डिवाइस को वास्तविक और काल्पनिक रजिस्टरों में मान पढ़ना चाहिए।
वास्तविक प्रतिबाधा की गणना करने के लिए, आपको लाभ को ध्यान में रखना चाहिए। आप एक एक्स पा सकते हैंampAD9533 डेटा शीट में लाभ कारक गणना।
1.5 तापमान रीडिंग
PmodIA में डिवाइस के तापमान की निगरानी के लिए एक स्व-निहित, 13-बिट तापमान सेंसर है। इस मॉड्यूल को नियंत्रित करने के बारे में अधिक जानकारी के लिए कृपया AD5933 डेटा शीट देखें।
1.6 पते पंजीकृत करें
AD5933 डेटा शीट में रजिस्टर पतों की पूरी तालिका है।
भौतिक आयाम
पिन हेडर पर पिन 100 मील की दूरी पर स्थित हैं। पीसीबी पिन हेडर पर पिन के समानांतर किनारों पर 1.6 इंच लंबा है और पिन हेडर के लंबवत किनारों पर 0.8 इंच लंबा है।
यहाँ से डाउनलोड किया गया एरो.कॉम.
कॉपीराइट डिजिलेंट, इंक. सर्वाधिकार सुरक्षित।
उल्लिखित अन्य उत्पाद और कंपनी के नाम उनके संबंधित स्वामियों के ट्रेडमार्क हो सकते हैं।
1300 हेनले कोर्ट
पुलमैन, WA 99163
509.334.6306
www.digilentinc.com
दस्तावेज़ / संसाधन
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DIGILENT PmodIA बाहरी घड़ी माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड के साथ [पीडीएफ] उपयोगकर्ता पुस्तिका PmodIA बाहरी घड़ी माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड के साथ, PmodIA, बाहरी घड़ी माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड के साथ, बाहरी घड़ी माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड, घड़ी माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड, माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड, बोर्ड |