Добрый день всем!!!
Возникла необходимость создания схемы ввода оцифрованного
сигнала с несущей 12 МГц и шириной спектра 340 КГц.
Хотелось реализовать схему на АВРовском контроллере с использованием
внешнего АЦП и на верное через ЮеСБи.
Помогите с советом!!!!
Программу хотелось бы написать на ИАР Си и при необходимости микшировать с асм.
С ув. Катюха ВО.

Напрямую AVR точно не потянет. 12 МГц сигнал требует частоты оцифровки как минимум 24 МГц. Тут впору применять ПЛИС, или какой-нибудь контроллер ARM.
Возможно удастся сделать приём данных от АЦП и преобразование их в последовательный вид с помощью регистров сдвига, а эти данные подавать на преобразователь COM-USB типа FTDI232BM.
Ну, или, использовать микроконтроллер со скоростным АЦП и USB на борту.

PS. А какова разрядность АЦП?

бит восемь наверное хватит!!

Я чета недопер... это типа АМ модуляцию вы имеете ввиду? И ваще почему все хотят из простого управляющего контроллера AVR обработку сигнала большего чем 20кГц? Тут следует использовать или АРМ на 33 а лучше ваще на 55 Мгц(91SAM7256) как яркий представитель ... ктомуже USB уже наборту ... А Если связываться с ПЛИС то головняа больше во много раз(В плане разработки) чем АРМ , хотя и возможностей тоже немало ...
Так что нужно использовать АРМ ...

Поддерживаю, теорему Котельникова еще не отменили...

Впрямую 12МГц сигнал на AVR??? Вы издеваетесь что ли? Да и без предварительной обработки через USB этот сигнал может "не пролезть". Для таких дел DSP использовать нужно. И то очень тщательно выбирать придется и сам DSP и периферию.
Делали как-то устройство ввода/вывода данных. Частота сэмплирования была 400kSPS. В качестве ядра брали TMS320VC5509A, у него USB 1.1 device на борту имеется. АЦП какой-то от Linear Technology стоял.
P.S. во, аналог этого устройства от L-card. http://www.lcard.ru/e-440.php3

Из Википедии http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%...%BE%D0%B2%D0%B0
Теорема отсчётов Уиттакера — Найквиста — Котельникова — Шеннона (теоре́ма Коте́льникова) гласит, что если непрерывный сигнал x(t) имеет спектр, ограниченный частотой Fmax, то он может быть однозначно и без потерь восстановлен по своим дискретным отсчётам, взятым с частотой:

fдискр=2*(Fmax - Fmin),

где Fmin - минимальная частота в спектре, или, по-другому, по отсчётам, взятым с периодом:

Tдискр=1/2* Fmax

нужно ли брать частоту АЦП 24 МГц ???
достаточно 340 КГц, ведь так же?!!!

Без переноса спектра вниз по частоте так не получится.
Вы бы не ходили вокруг да около, а описали полностью свою задачу. Если она секретно/военного назначения, то звания/должности/местоположение объектов при описании можно не указывать

Нет, не так. Если вы каким-либо образом (преобразованием частоты, к примеру) сместите ваш сигнал на ~12 МГц вниз, то тогда вам действительно нужно будет оцифровывать сигнал с полосой 0-340 КГц, то есть сэмплировать его с частотой 680 КГц. Но даже эта частота для AVR тяжеловата.
К слову, сейчас я делаю проект, в котором сигнал оцифровывается с частотой 330 КГц. Так вот, пришлось делать микропрограммный автомат на счётчиках и мультиплексорах, котороый считывает байт из параллельного АЦП и записывает в ОЗУ с автоинкрементом. AVR используется по назначению - управляет стартом/стопом и поочерёдно меняет местами две микросхемы ОЗУ, ну а сам во время оцифровки занимается передачей данных по Ethernet.

2sKWO

Ка Вы думаете почему теорема Котельникова называется тиоремой ?
Во первых так можно теоретически мерять периодически повторяющийся сигнал.
Во вторый приведите лучше формулы и методы как Вы будете определять начало периодического сигнала для сдвига дикретного измерения ,для того чтобы востановить полную картину о сигнале.

"скоростной" камень вам светит однозначно.

Если "взять" внешний, "быстрый", параллельный, 8-ми разрядный АЦП; 8-битный контроллер AVR (ATMegaxxx, например), с тактовой частотой 20 МГц, то максимально возможная частота дискретизации равна 6,(6)МГц, потому что:
- считывание информации из порта в рабочий регистр (IN) - 1 такт;
- "пересылка" данных из рабочего регистра в SRAM МК (ST) - 2 такта,

итого 3-такта на "отсчет", т.е. 20/3=6,(6)МГц.

Внимание!!! еще меньше, так как необходимо анализировать число сделанных очсчетов, чтобы закончить цикл измерения. Одной командой это сделать нельзя, так как при выполнении команды ST флаги НЕ МЕНЯЮТСЯ!!

НО при этом!!!
1. необходима синхронная работа АЦП и МК (например тактировать АЦП резонатором МК), в противном случае необходимо предусмотреть программную "фиксацию" отсчета АЦП, что, естественно" увеличит время работы программы и снизит ЧД;
2. "ввод" (оцифровка) сигнала будет "стробоскопической", и длительность "вспышки" будет ограничена объемом ОЗУ МК (предположим, что "под" оцифровку отведено 2 кБ, тогда время "вспышки" будет равно 2048*(3/20)*10^-6=307,2мкС.
3. время "передачи" пакета данных в КОМП значительно превосходит (в разы) время анализа данных (вспышки), что на "оцифровке" исследуемого сигнала сказывается не лучшим обзазом.

Поэтому, как уже было сказано - "напрямую" решение Вашей задачи весьма затруднительно.

Варианты:
1. демодулировать сигнал перед оцифровкой. плюс - "снижается" исследуемая частота, минус- теряете информацию о фазе несущей.
2. вводить в схему внешнее ОЗУ и блок (узел) контроля-синхронизации АЦП-ОЗУ-МК. плюс - время вспышки может быть увеличено, за счет объема ОЗУ, но при этом "скважность" исследования останется прежней, так как время обработки полученных данных неизбежно возрастет, причем в той же пропорции. минус - усложнение конструкции (узел контроля может быть выполнен как на МС малой степени интеграции: счетчики. мультиплексоры и т.д. (об это писал Nanobyte), так и с использованием ПЛИС.

...и даже после этого Вы не сможете получить "непрерывную" "картинку"

для связи AVR с КОМПом через USB советую обратить внимание не на FT232Bx, а на FT232Rx - отсутствие внешних элементов + наличие внутреннего генератора, с возможностью вывода 6,12,24,48 МГц.
...кстати говоря, наверняка возможно использовать МС типа FT245xx для непосредственного ввода данных из АЦП в КОМП через USB... хотя, возможно, что я ошибаюсь..

Сообщение отредактировал Stas633 - Apr 6 2007, 00:06

Не аппаратный USB будет и быстрее и красивее (снимаются задачи по управлению протоколом)

Хочется и свои 5 копеек втулить - скоротной камень - однохначно,зачем сразу арм??Есть ещё цигналы - у них заявленная частота 100МГЦ - я без проблем работал на 89, и не надо будет ничего сложного городить...

Дык...;О) А вдруг у него FPSLIC?