Обработка данных 24-битной АЦП Опции

[Kannikkiy]

Доброго времени суток!
Появилась возможность использовать для обработки данных 24-битный АЦП AD7714. При написании прошивки для МК встал вопрос как из этих 3 байт вытащить значение измеренного напряжения, т.е. расшифровать принимаемые данные? В даташите структура датарегистров не отображена. Возможно это стандартный вид передачи информации, но мы о нем не знаем

[V_G]

24 бита - класс! Там ожидается больше возни с аппаратурой, чтобы все 24 бита были реально значимыми, а не утонули в наводках.
Собственно про ИС приду на работу, почитаю внимательно даташит, помогает... Если никто до того не присоветует, отпишусь...

[PrSt]

Доброго времени суток!
Появилась возможность использовать для обработки данных 24-битный АЦП AD7714. При написании прошивки для МК встал вопрос как из этих 3 байт вытащить значение измеренного напряжения, т.е. расшифровать принимаемые данные? В даташите структура датарегистров не отображена. Возможно это стандартный вид передачи информации, но мы о нем не знаем

мне лет 5 назад приходилось иметь дело с AD7719, она тоже 16/24бита, и если я не запамятовал , то она похожа на вашу AD7714, только 2х канальная. посмотрите на ее даташит
так вот там все тупо, несколько режимов - стробируете, и получаете данные, в соответствие с тем как сконфигурировали ее..

.

[Xenia]

При написании прошивки для МК встал вопрос как из этих 3 байт вытащить значение измеренного напряжения, т.е. расшифровать принимаемые данные? В даташите структура датарегистров не отображена. Возможно это стандартный вид передачи информации, но мы о нем не знаем.

Это обычное число в двоичном формате. Обычно бывает достаточно приписать спереди еще один (старший) байт, содержащий нули, чтобы получилось типичное число типа unsigned long (32-битное беззнаковое целое). В тех случаях, когда АЦП работает в дифференциальном режиме, то выдаваемое им число может оказаться со знаком. Тогда приписываемый спереди байт заполнятеся нулями только в том случае, если старший бит данных является нулем, или заполняется полностью двоичными единичками, если старший бит является единичкой. Этот метод носит название "расширения знака", т.к. здесь старший бит данных распростаняется на всю приписываемую спереди часть. Последнее не есть какая-то специфика АЦП, а представляет собой типичный метод, которым более короткое знаковое число копируется в более длинное.
Короче говоря, берете число типа long, зануляете его, запихиваете 24-битные данные от АЦП в его младшие 3 байта, а потом разбираетесь с тем, что получилось. Оно окажется либо пригодно сразу, либо потребует минимальную коррекцию:
if (xlong >= 0x800000) xlong |= 0xFF000000;

[vvs157]

24 бита - класс!

В сигма-дельта вы эти 24 бита никогда не получите. Посмотрите DS на любой 24-битник и увидете, что там только 21 бит. А 24 - это то, что называется RMS - среднеквадратичная точность. Чисто маркетинговый ход, ибо, как изветно, "в попугаях-то больше" ©

[Xenia]

В сигма-дельта вы эти 24 бита никогда не получите. Посмотрите DS на любой 24-битник и увидете, что там только 21 бит. А 24 - это то, что называется RMS - среднеквадратичная точность. Чисто маркетинговый ход, ибо, как изветно, "в попугаях-то больше" ©

Получите - не получите, но все эти 24 бита они выдают, как бы ни шумели младшие биты. Поэтому поднятый в теме вопрос о том, как преобразовать эти 24 бита в число, с которым можно работать, остается правомерным. А шум при желании можно фильтровать, если измерения поступают часто, а изменяемая величина малоподвижная, типа термопары.

[Aner]

уважаемый ничего вы не отфильтруете. Просто потратьте время, если уровень знаний позволяет, почитайте литературы немного по этой тематике, по АЦП желательно на английском и войдите в курс. Вы думаете получить ~140dB динамического диапазона? Простыми действиями? Нет конечно. Из этих 3 а то и из 5 младших разрядов можете делать ПСП генератор и фильтруйте скоко хотите, только вопрос чем и как? Хорошо децибел 100-110 вытяните (16-18 разрядов), только ведь и померить чем то это надо. А есть чем померить динамику?

[sensor_ua]

AD7714, как и множество других сигма-дельта АЦП от ADI, имеет беззнаковое представление данных (у дельта-сигма АЦП от TI код обычно имеет знаковое представление). В униполярном режиме код соотвествует значениям от нуля до полной шкалы. В биполярном режиме нет знакового бита, код от 0 до 0x7fffff соотвествует отрицательным значениям (0 соответствует наиболее отрицательному числу), 0x800000 - ноль шкалы, а все значения кода более 0x800000 и до максимума шкалы 0xffffff соотвествуют положительным значениям входного сигнала.

[Kannikkiy]

Мы понимаем, что 24 бита это миф. И даташит читали много раз. И фильтровать будем. И знаем, что integer занимает 4 байта. НО! Это все очевидно и неважно.
Проблема в следующем: из ацп приходит целое число. например 0x80123456. сколько это в вольтах?

Мне кажется, что должна быть какая-то определённая формула пересчета.

... код соотвествует значениям от нуля до полной шкалы...

это понятно, но сколько вольт полная шкала?

Сообщение отредактировал Kannikkiy - Nov 12 2009, 14:03

[Xenia]

В униполярном режиме код соотвествует значениям от нуля до полной шкалы. В биполярном режиме нет знакового бита, код от 0 до 0x7fffff соотвествует отрицательным значениям (0 соответствует наиболее отрицательному числу), 0x800000 - ноль шкалы, а все значения кода более 0x800000 и до максимума шкалы 0xffffff соотвествуют положительным значениям входного сигнала.

В этом случае, после перемещения данных в переменную типа в long достаточно вычесть из нее 0x800000, чтобы получить стандартное представление, где нуль находится на нуле, а не на 0x800000.

это понятно, но сколько вольт полная шкала?

Полная шкала для этого АЦП, кажется, равна удвоенному опорному (без учета Gain). Но в даташите это должно быть написано точно.

Страница 11 даташита (ревизия C):

The effective resolution of the device is defined as the ratio of the output rms noise to the input full scale (i.e., 2 х VREF/GAIN).

[V_G]

Полная шкала у АЦП обычно равна опоре. А какая опора - написано в даташите. Все в сад!

[sensor_ua]

это понятно, но сколько вольт полная шкала?

RTFM

AIN Differential Voltage Range
0 to +VREF/GAIN nom Unipolar Input Range (B/U Bit of Filter High Register = 1)
±VREF/GAIN nom Bipolar Input Range (B/U Bit of Filter High Register = 0)

VREF = REF IN(+) – REF IN(–).

[Kannikkiy]

Полная шкала у АЦП обычно равна опоре. А какая опора - написано в даташите. Все в сад!

Так и зделаем. Всем спасибо.

Просто на варварском языке тяжеловато читать. не всегда находится то что надо.

Сообщение отредактировал Kannikkiy - Nov 12 2009, 14:38

[Xenia]

Полная шкала у АЦП обычно равна опоре. А какая опора - написано в даташите.

Удвоенному опорному! При Vref=2.5V в униполярном режиме полная шкала 5V.
Однако так не для всех АЦП - те, что встроены в МК, действительно требуют опору, равную величине шкалы.

Все в сад!

Прошу вас соблюдать на форуме правила приличия и не опускаться до унижения собеседников.

[Kannikkiy]

AIN Differential Voltage Range
0 to +VREF/GAIN nom Unipolar Input Range (B/U Bit of Filter High Register = 1)
±VREF/GAIN nom Bipolar Input Range (B/U Bit of Filter High Register = 0)
VREF = REF IN(+) – REF IN(–).

Удвоенному опорному! При Vref=2.5V в униполярном режиме полная шкала 5V.

Ну и как теперь быть?

[Белый дед]

Мы 24-разрядными АЦП измеряем медленно изменяющиеся сигналы на уровне 1 МЗР, что бы ни говорили некоторые молодые специалисты.

[Herz]

Так и зделаем. Всем спасибо.

Просто на варварском языке тяжеловато читать. не всегда находится то что надо.

Это на варварском языке Вы, похоже, пишете. А datasheet написан нормальным английским.

Ну и как теперь быть?

Очень просто: читать! Рекомендую страницу 19, там всё подробно разжёвано.
Или отказаться от выпавшей возможности...

[vvs157]

Мы 24-разрядными АЦП измеряем медленно изменяющиеся сигналы на уровне 1 МЗР, что бы ни говорили некоторые молодые специалисты.

Включая составителей DS от AD(TI, Linear и др.)? А вы случаем не путаете разрядность АЦП и то, что получается путем многократного усреднения?

[Белый дед]

Выразитесь яснее. С чем я разрядность АЦП мог спутать?

[vvs157]

Выразитесь яснее. С чем я разрядность АЦП мог спутать?

На 24 битном S-D АЦП вы никогда не получите 24-битной точности - в DS на это прямо указано - реальная точность 21 бит. Если же вы получили путем усреднения такую точность (то есть устойчивый младший разряд) - то эта точность к разрядности АЦП прямого отношения не имеет

[singlskv]

На 24 битном S-D АЦП вы никогда не получите 24-битной точности - в DS на это прямо указано - реальная точность 21 бит. Если же вы получили путем усреднения такую точность (то есть устойчивый младший разряд) - то эта точность к разрядности АЦП прямого отношения не имеет

Вы говорите об усреднении в софте или самим АЦП на встроенном цифровом фильтре ?

Ну к примеру ADS1255 оцифровывает ВСЕ отсчеты на 30KSPS но выдавать резальты может с частотой от 30KSPS до 2,5SPS.
Все что выдается на частоте ниже 30KSPS есть результат усреднения в ЦИФРЕ внутри самого АЦП.
Дык о какой точности мы говорим ?
При 2,5SPS опроса +-1LSB от этого АЦП получаем легко.

[Белый дед]

Товарищ в одну кучу смешал множество параметров АЦП и терминологией не владеет

[V_G]

Выразитесь яснее. С чем я разрядность АЦП мог спутать?

Строго говоря, дельта-сигма АЦП однобитные (дельта). А нужную разрядность набирают суммированием единиц в интервале измерения (сигма).

Сообщение отредактировал V_G - Nov 13 2009, 07:05