Впоследствии оказывается, что самые важные команды(арифметицкие и логицкие а так-же доступ к большинству важных портов) таки, в большинстве, одноцикловые. А всякая вспомогательная ересь(загр-выгр, вызовы, переходы...), да, поболее будет. Просто в нормальной программе загружается 2-4 операнда, над ними, в грубой и извращённой форме, проводятся, насколько возможно более длительные, логицко-арифметицкие действия, а затем, по необходимости, поисходит выгрузка результата. И получается, что расход тактов на ввод-вывод 1-10%максимум.
А песатель, грузящий два байта, складывающий их и запоминающий результат, достоин одного известного почотного звания. ;О) Можете спросить у =АВР=а, под настроение может присвоить.
Про прерывания, многозадачность и 32 регистра, это ваще клиника. ;О) =АВР= просто обязан присвоинть внеочередное почотное звание.
На компараторе вполне успешно делал АЦП двойного интегрирования 14р точности. Разрядность, ессно, выше. ;О) Никакихособых проблем с его параметрами не испытывал никогда. ЛМка трёхрублёвая ничем не лучше. В общем, кочайте последний дривер ruki.sys и настойчиво им овладевайте...

Прямым текстом - рассматриваются различные полярные системы подхода к написанию программ, в частности на АВР - жесткая радикальная и гибкая. ИМХО - я за вторую. Кроме этого, в контексте этого вопроса также попутно рассматриваются мнения о вопросе использования и понимания текстов в даташитах. По умолчанию никто ничего не хает и никто ничего не доказывает - идет обмен мнениями - кто хочет, воспринимает, кто не хочет - озадачивается.

Ну, если считать загр-выгр, вызовы, переходы - ересью, то на фига тогда йадро надо - идите на ПЛИС, там этой ереси в помине нет - одни порты.


По наблюдениям, инженеры делятся на три категории - Инженеры, Пионеры и Ковбои.
Заваять 14 разрядный АЦП на АВР компараторе - как раз пример подхода к делу Настоящего Ковбоя. Такие вещи прекрасно работают на столе разработчика, но в реальных условиях обычно вызывают удивление некоторыми фактами своей работы. Как минимум, зачем тогда вообще применяют дорогущие АЦП, если мона заваять все так просто? И Атмелы, попрошу заметить, не выкладывают элекрических характеристик на свои компараторы.

Шо вы говорите? ;О) Таки, только на столе? А мужики не знают. Ну да ланно. Раскрою одну тайну Инженеру: для АЦП двойного интегрирования, параметры компаратора глубоко побоку. В разумных пределах. И эти пределы, "прошу заметить", добросовестно выкладывает Атымель в своих ДШ. Ну, эт понятно, не Инженерское дело в ДШ ковыряцца.
Нащщот ереси, да, именно ересь, вспомогательная. Если мне выбирать что важнее, однотактовая арифметика или ввод-вывод, я, по-Ковбойски, выберу арифметику. Инженеру, видать, важнее быстро вывести результат получасового рассчота "а+б". ;О) Типпа "время-деньги".

Придецца тоже раскрыть одну тайну. Или пару. В интегрирующих АЦП, как не странно, компаратор это именно главный узел, принимающий решение о окончании измерения. И от его скорости и стабильности будет зависеть, какие шумы вы буите иметь на выходе вашего доморощенного АЦП. А при разрядности 12 и выше обычно уже необходимо смотреть и за шумами, генерируемые процессорным ядром. Кроме этого, Настоящие Ковбои редко интересуются такими прозаическими вещами, как температурные дрейфы. Атмелы мудро не афишируют эти значения, хотя в любом нормальном компараторе параметр температурный дрейф смещения является одним из основных. И Настоящего ковбоя никогда не насторожит значение параметра "Напряжение смещения - 40мВ" и как это значение будет вписыватся в точность 14 бит, поскольку работа с калькулятором некашерна для кодекса Настоящего Ковбоя. И в итоге такие поделки обычно показывают некие среднепотолочные значения, которые, как правило, конечно имеют некоторую корелляцию с реальными, но она далека от 1. И к тому же еще зависит от фаз Луны. Но Настоящие Ковбои при этом убеждены в полном соответствии данных, в чем и убеждают мужиков, а мужикам обычно по фигу до тех пор, пока у них не начинает идти брак. После этого они некоторое время **цца с ковбойскими креативами, а потом меняют их на что-то более нормально сделанное.

Смеялсо. Особенно влияние Усм на точность. И компаратор - главный узел. Пешы есчо, Инженер. ;О)

Еще пару поводов повеселится подкину...
Где то видать, ходит альтернативное учение о построении АЦП. Не от митьков ли?
От значения Усм не точность - а очень сильно шумы зависеть будуть.

;О) Жжош!!!
Больше всего на точность влияла электроабсорбцыя заряда диэлектриком и сопротивление ключа. Так что самым важным элементом оказался экзотицкий кондюк. По нонешним временам, он бы один стоил, думаю, как хорошее 24-р дельта-сигма. ;О)

Да, очень креативно в таких случаях качестве интегрирующей емкости поставить керамический СМД конденсатор с ТКЕ Н90. Ну, и генератор тока тоже из одного транзюка и стабилитрона привинтить. Или резюком обойтись.

Смех без причины.

У всех более-менее точных АЦП двойного интергирования обязательно присутствует цикл установки нуля компаратора. И это правильно. Посмотрите хотя бы описание классического ICL 7106, у которого, кстати, фактическая точность 12 бит.

Это немного нестандартная схема АЦП двойного интегрирования. Потому как этот АЦП биполярный. Интегратор в нем может интерироать в две стороны. И напряжение смещения нуля компаратора для него важно. Для классических АЦП двойного интегрирования это излишество. Потому как время интегрирования отсчитываается от и до пересечения интегратором нуля компаратора, каким бы он ни был.

Дело не в этом, а в том, что как я понял, для встроенного компаратора не нормируются почти никакие параметры вообще, а номированное смещение нуля в 40mV столь велико, что рассчитывать на его стабильность его срабатывания от измерения к измерению не влияющем на точность 12bit ADC явно не серьезно.

Да нет. У усилителей с полевиками на входе без применения всяких наворотов обычно огромное смещение нуля, но при этом само смещение нуля довольно стабильно.

Мне непонятны физические принципы, на основе которых напряжение смещения будет изменяться значительно от измерения к измерению. Не поясните?

ИМХО важно чтобы компаратор не ушел за время измерения. Хотя без схемы не очень понятно.

Я бы и с этим утверждением тоже поспорил. Как организатор производства приборов с использованием операционных усилителей с полевыми транзисторами на входе с применением индивидуальной термокомпенсациии напряжения смещения КАЖДОГО операционника (около десяти тысяч штук)
Теория и практика такова - чем больше напряжение смещения, тем больше больше его уход.

Может быть долговременный дрейф и большой - но для АЦП двойного интегрирования это обычно не имеет с абсолютно никакого значения.

Я не говорил про кратковременную стабильность смещения, если прочитать внимательнее, говорил про стабильность срабатывания. Имел ввиду, что для компаратора с таким смещением наличие зоны неопределенности в десятки микровольт было-бы странным, наличие приличного подавление помех по питанию было-бы странным, синфазных - тоже, утечек, шумов - тоже.

Если компаратор на одном кристалле с МК - то локальное изменение температуры кристалла в зависимости от выполняемого кода. Это как гипотеза, а не как утверждение.

Да вот читаю всё это и ржу-нимагу. Хоть бы посчитал кто, во что вырождается ошибка срабатывания в пару мкс на 0,1с времени измерения. Милливольты у них дребежжат...;О) на метр, на рыло в секунду...


С причиной. Очень уважительной, причом.

Жду Ваши рассчеты.
Для начала можете рассказать что такое "0,1с" по отношению ко времени измерения состоящего из фиксированного времени прямого интегрирования и некого времени обратного, меняющегося у Вас в диапазоне 12 разрядов.

Moderator:
На форуме принят русский язык обшения, а не падонковсий. Считайте это предупреждением.

А с чего вы взяли, что у вас ошибка буит всего в пару мкс? Ориентируясь по значению задержка компаратора 500 мкСек? Опять же Атмелы умолчали, при каком дифференциальном напряжении. Советую посмотреть даташиты на нормальные компараторы и вникнуть в смысл приводимых там параметров. ИМХО, они там приводятся не для красоты.
Так вот - компаратор. Напряжение смещения в 40 мв обычно говорит не о том, что у компаратора плохо сбалансирован дифкаскад, а о низком коэффициенте усиления. Упрощенно можно считать, что такое напряжение надо приложить, чтобы на выходе получить полное отклонение. Если вы делате АЦП со входным диапазоном вольта 3 - больше будет получить трудно схемотехнически - то точность компаратора должна быть уже при 10 разрядах - 3мВ., при 12 - 0.75, при заявленных вами 14 - сколько? А нв Атмеле, даже если включить в расчет усиление логического входа, что весьма некрасиво, поскольку логический вход никакой термостабильностью не обладает, то получим точность Атмеловкого компаратора примерно миливольт 20. То есть реальная точность вашего АЦП будет аж 7.5 разрядов, а все остальное - шум.
Надеюсь, я вас повеселил....

Можно вообще для начала начать с начала т.е. c '0'. Подаем на вход некое напряжение на интегратор соответствующее 39mV на выходе интегратора в конце цикла прямого интегрирования и.... вообще не получаем срабатывания вышеозначенного компаратора. Сколько это 39mV составляют от заявленных 14 разрядов при 3V диапазоне интегратора? А?

В том-то и дело, что шум АЦП обычно сразу хорошо заметен, в отличие от других типов погрешностей. И если человек говорит, что шума не было - значит его не было.

Погрешности компаратора в АЦП двойного интегрирования могут приводить к ошибкам. Если время реакции компаратора зависит от скорости изменения напряжения - это приведет к погрешности полной шкалы. Её можно устранить калибровкой полной шкалы. Если эта зависимость плавает с температурой - будет плыть калибровка полной шкалы. Нелинейная зависимость времени срабатывания приведет к интегральной нелинейности. Погрешность смещения нуля легко устраняется циклом калибровки нуля. Дифференциальные нелинейности заведомо малы. Все.

А может начать с того, что АЦП двойного интегрирования - это целый класс АЦП и бывают очень разные. У меня компаратор в АЦП имеет гистерезис 2В и чудненько выдает реальные 14р., причем в диапазоне температур. И ОУ там стоит дешевенький. Правда АЦП конструктивно отделен от процессора, иначе и на встроенном пошло нормально.
Хотя это уже совсем офтоп, хотя и в Off topics

Чтобы мерить нуль нужно подать на + вход операционника смещение. 1/10 опоры через резисторный делитель достаточно.

Конечно же, шума могло и не быть. Виртуально. Особенно если младший байт, например, потерять. Или впаять какой нить нерекурсивный фильтр значений так на 64. Но реально он должен был быть железно.


Это я не совсем понял. Полная шкала зависит от скорости заряда емкости. То есть от стабильности емкости и генератора тока. И калибруется она обычно если не при каждом проходе, то очень периодически, то есть по правильному - все время калибруется 0 и ВЕРХ. И как влияет нюх компаратора на погрешность полной шкалы - мне непонятно. Мона поподробнее, плз?

Разные. Занимался этим в середине восьмидесятых вполне профессионально с метрологией, поверками.... Все можно учитывать, наворачивать, компенсировать, усложнять... Вопрос в том, насколько при этом полезно использование встроенного компаратора с ненормированными характеристиками, в сочетании с приличной внешней обвеской для минимизации проблем.

Знаете, я известной мне по форумам квалификации mse в этом вопросе вполне доверяю.



Вы наверное имеете в виду какой-то другой АЦП двойного интегрирования. Я имею в виду тот, в котором опора имеет противоположный знак по отношению к сигналу и они поочередно подаются через коммутатор на резистор интегратора. Для такого АЦП полная шкала от значения емкости не зависит, и поэтому её калибровать постоянно не нужно. И долговременная стабильность емкости не нужна - важна малая абсорбция заряда. Важна стабильность опоры, смещения нуля операционника интегратора и стабильность резисторов в интеграторе. Ну и коммутатор должен быть с относительно малым сопротивлением канала. Если калибровать постоянно полную шкалу по второй опоре правильного знака - то все еще проще. И нуль, кстати, тоже нет особой нужды калибровать постоянно, если все стабильно - просто калибровать постоянно нуль просто, и погрешности в районе нуля нередко более критичны

Не могли бы вы привести если не полную схему, то хотя бы упрощенную, по которой можно было бы понять, как вы обошли обсуждаемые трудности? Если, конечно, схема не является секретом фирмы.

Ага. Т.е в схеме еще присутствует честный интегратор на опере, аналоговый двуполярный коммутатор и отрицательная опора. Принцып вроде понятен. АЦП двойного интегрирования в однополярном исполнении имеет несколько другую схему, но алгоритм работы тот же. Такой АЦП не требует калибровки патамучто калибровка заложена в алгоритм. После вычисления значения АЦП мы получаем уже калиброваное значение.
Но все таки, непонятно, как же влияют параметры компаратора на полную шкалу. Я понимаю связь между тактовым генератором, разрядностью и постоянной времени интегратора. Но вот как влияет точность компаратора на полную шкалу?

При частой калибровке полной шкалы по своей положительной опоре - конечно никак

Иначе, пусть пороги переключения компаратора в + и в - отличаются. Это еще не страшно. Если разность уровней входа при переключении в '+' и в '-' стабильна - это линейное искажение отсчетов АЦП, которое может быть компенсирована калибровкой. При данной постоянной времени интегратора это дает дополнительную постояную задержку, которая может легко быть устранена калибровкой нуля.

Теперь предположим, что разность уровней переключения компаратора плавает. Зависит от входного сигнала - задержка переключения зависит от скорости нарастания сигнала на входе компаратора. В этом случае и калибровка будет зависеть от входного напряжения.

Если эта зависимость меняется со временем, но нуль мы все-таки калибруем, а полную шкалу - нет, то это даст плавание погрешности полной шкалы и/или интегральную нелинейность.

Похоже вы считаете, что "тупость" компаратора будет вызывать статитескую погрешность показаний. В прынцыпе это имеет место, но в общем я так думаю вы несколько идеализируете работу компаратора. При малых напряжениях на входе компаратор будет работать как усилитель и на выходе у него будет честный шумовой сигнал. Поэтому в зоне примерно +-10мВ атмеловский компаратор сработает, когда ему взбрендит. точнее, когда переключится триггер Шмидта на логическом входе.

Я исхожу из того, что время переключения компаратора можно описать случайной величиной с распределением, характеризуемым матожиданием и дисперсией. Разброс времени срабатывания будет приводить к шуму отсчетов АЦП. С обычного АЦП в Атмелах можно получить шум заметно меньше 10 бит - сам видел, что когда сигнал на входе медленно плывет - переходная зона оказывается довольно узкой. Дискрет при этом - порядка 5 милливольт. Конечно, при этом аналоговое питание чистое и процессор спит почти все время. 14 бит или нет - точно не скажу, но не вижу причин, почему встроенный компаратор должен быть хуже встроенного АЦП.

Не думаю, чтобы они брали одинаковые компараторы. АЦПшник, скорее всего брался готовый, как и компаратор. В аЦПшнике удобнее было бы применить компараторр токов - схема значительно проще. А компаратор обычный, есть большое подозрение, переполз из 2051-го. Там и параметры похожие, и схемка соответствующая об трех транзюках.

Несомненно. особенно 500мкСек. ПИшИ еЩЁ. (Специально для модератора)

Moderator:
mse будет некоторое время отсутствовать на форуме.
Если сможет подтянуть русский язык - вернется.

Вообще-то непринято обсуждать модераторов. Но выскажусь.
В последнем посте mse русский язык не коверкал! caps не в счет ибо можно списать на неполадки клавы )
Считаю RO неоправданным.

8-bit интегрирующий АЦП есть в аппноте к 2051 (Low cost adc).
а 14-bit на AVRке заинтересовало даже меня

PS: и как мы сможем на схему посмотреть если mse не сможет ее запостить?

Приписку тоже?

Хорошо, взыскание отложено (при условии нормального обсуждения темы с 14bit) дабы не прикрывать НЕ ответы "технической невозможностью". Однако сразу предупреждаю, что невнятные "посылки" на падонковском языке будут пресекаться.

На интегратор и далее на комператор поочередно подается Uвх+Uоп и Uвх-Uоп . Ключ управляется компаратором с гистерезисом в 2В. У Гутникова такой АЦП называется преобразователь напряжение-время с заданной амплитудой(на выходе интегратора). Общее время преобразования изменяется от уровня входного сигнала. Nвых=(N1-N0)/(N1+N0). Зато безразличен к интегрирующему конденсатору, не требует управления от проца и прост. Мне очень важна была только одна сигнальная линия от АЦП. НО требует 2 прецизионных резисторов, хотя нашли недорогие отечественные <5ppm/C. На схеме 1 ОУ- усилитель сигнала тензодатчика.

Ну, кроме этого. стоит еще учесть, что питание +5В тоже должно быть прецезионным и отдельным от процессора, А то гистерезис компаратора будет неопределен. Постоянная времени интегратора и время задержки компаратора опять же должны быть согласована с тактовой частотой измерителя длительности импульса.
А почему на входе не поставить дифференциальный усилитель на спаренном опере? Это бы значительно увеличило подавление синфазной помехи.

Достаточно входного LC фильтра и проц не мешает. Питание доп. стабилизируется только при индикации с импульсными токами около ампера и это лишь LM2931. И это необходимо при любом АЦП.
Зачем что-то с чем-то согласовывать??? Это самодостаточная схема.
Токовый вход и низкое сопротивление датчика не способствуют помехам. Зачем удорожать и снижать стабильность(и еще как!) увеличением прецизионных резисторов.

Компаратор обычный, к обсуждаемым трудностям схема отношения не имеет.

Гистерезис компаратора жестко привязан к напряжению питания и от него зависит значение полной шкалы. Если будет плавать питание -будет ттечь и шкала.
А согласовывать надо длительность импульсов, которые генерирует схема с тактированием счетчика. чтобы он выдал нужное количество разрядов и не переполнился при этом. Ведь эта самодостаточная схема вырабатывает ШИМ, которого для отображения в цыфре недостаточно.

Вопрос к модераторам - mse там забанили или нет, чего то непонятно, а то фсе таки интересно, что за схема такая.

Нет.

От гистерезиса ничего не зависит(только размах пилы и частота, которая и так плавает). Вы не поняли работу АЦП.

Все там достаточно.Частота около 20Гц. А частота счетчика в проце 7МГц. И переполнения уж как-нибудь можно программно отследить.

А вы поняли? Запишите формулу. чему будет равна длительность импульса в зависимости от входного напряжения и обнаружите там значение гистерезиса. В этом одновибраторе гистерезис триггера выступает в качестве опоры. Или, может можно построить АЦП без опоры?

Тензодатчика? И куда еще подключен IN+? Мне почему-то кажется, что этот АЦП с неким дифференциальным входом будет чувствителен к синфазному напряжению.

Конечно можно
Конечно, измерения будут относительными, но точными....
иногда этого достаточно...

Я и говорю - не поняли. В первом посте я давал формулу и где почитать. N пропорционально Uвх/Uопоры. Точность самого АЦП определяется точностью отношения резисторов интегратора, т.е точностью поддержания суммы опоры и входа. А опора - это полпитания, точно задаваемые тензодатчиком. Тем более, что усилитель токовый и поддерживает разбалланс моста по напряжению =0.

Никуда. А его и никто и не подает на схему. Сравнивал с тестовым стендом на AD7730 - помехи меньше ловит(токовый вход), хотя несравнима с ее 1ppm/C от FS.
Возвращаясь к теме, я пробовал в качестве компаратора самые дешевые и хреновые ОУ, которые у меня были - и ничего не менялось. Так что при желании можно сделать приличный АЦП на 1ОУ.