FIFO контроллер управляет передачей информации между внешними FIFO интерфейсами и FIFO буфером приема и передачи.
RESET генератор переключения обеспечивает надежный сброс питания устройства до включения питания внешней микросхемы. В дополнение, вход RESET# и выход RSTOUT# обеспечивают возможность сброса другим устройствам FT245R сбрасывать другие устройства соответственно. В течение сброса RSTOUT# устанавливается в "0", в противном случае - выход имеет потенциал 3,3 В, обеспечивающийся установленным на плате регулятором. RSTOUT# может быть использован для контроля внезапного отключения на USBDP прямо тогда, когда задержанному USB это необходимо. RSTOUT# может быть “0” когда около 5 мс питающее напряжение превышает 3,5 В и генератор запущен, и RESEТ# находится в “1”. RESET# должен быть соединен с питающим напряжением (VCC), если не требуется сброс микросхемы от внешнего устройства или внешнего генератора.
Интерфейс EEPROM. Хотя FT245R может работать без EEPROM, дополнительная внешняя память 93C46 (93C56 или 93C66) может быть использована для установки собственных значений параметров USB, таких как USB VID, PID, Serial Number, Product Description Strings и Power Descriptor для OEM приложений. Другие параметры, контролируемые EEPROM, содержат удаленное включение устройства, изохронный режим передачи, программное отключение питания и дескриптор USB 2.0.
EEPROM должна иметь 16-ти битную расширенную структуру, такую как MicroChip 93LC46B или с подобными возможностями, 1Мб/сек скорости, питающим напряжением от 4,35 до 5,25 В. EEPROM может быть запрограммирована на микросхеме (программатором) или через USB с использованием утилит, доступных на сайте FTDI.
Рисунок 16 - Выводы FT245R
Таблица 7 - Назначение выводов
Рисунок 17 - Временная диаграмма цикла чтения
Рисунок 18 - Временя диаграмма цикла записи
Рисунок 19 - Схема подключения USB конвертора
3.5 Счетчики
В качестве счетчика используем микросхему ТТЛ - типа К155ИЕ5. Микросхема представляет собой два независимых D-триггера, срабатывающих по положительному фронту тактового сигнала.
Рисунок 20 - Корпус микросхемы К155ИЕ5
Таблица 8 - Назначение выводов микросхемы
|
Обозначение вывода |
Назначение |
|
|
С1 |
Счетный вход |
|
|
С2 |
Счетный вход |
|
|
R0& |
Установка в 1 |
|
|
R0 |
Установка в 0 |
|
|
Q1 |
Выходы |
|
|
Q2 |
||
|
Q3 |
||
|
Q4 |
Таблица 9 - Электрические параметры К155ИЕ5
|
№ |
Электрические параметры |
Значение |
|
|
1 |
Номинальное напряжение питания |
5 В 5 % |
|
|
2 |
Выходное напряжение низкого уровня |
не более 0,4 В |
|
|
3 |
Выходное напряжение высокого уровня |
не менее 2,4 В |
|
|
4 |
Напряжение на антизвонном диоде |
не менее -1,5 В |
|
|
5 |
Входной ток низкого уровня по входам 2,4,10,12 по входам 1,3,11,13 |
не более -1,6 мА не более -3,2 мА |
|
|
6 |
Входной ток высокого уровня по входам 2,12 по входам 4,3,11,10 |
не более 0,04 мА не более 0,08 мА |
|
|
7 |
Входной пробивной ток |
не более 1 мА |
|
|
8 |
Ток короткого замыкания |
-18…-55 мА |
|
|
9 |
Ток потребления |
не более 30 мА |
|
|
10 |
Потребляемая статическая мощность на один триггер |
не более 78,75 мВт |
|
|
11 |
Время задержки распространения при включении |
не более 40 нс |
|
|
12 |
Время задержки распространения при выключении |
не более 25 нс |
|
|
13 |
Тактовая частота |
не более 15 мГц |
4. Моделирование схем в пакете Multisim
4.1 Моделирование согласующего усилителя (СУ)
В пункте 2.2 была приведена СУ. При моделировании схемы согласующего усилителя значения резисторов возьмем так же из пункта 2.2. Схема моделирования СУ представлена на рисунке 21.
Рисунок 21 - Схема согласующего усилителя и активного фильтра нижних частот
СУ подавляет синфазную помеху и усиливает входной сигнал (рисунок 22).
Рисунок 22 - Входной и выходной сигналы СУ
4.2 Моделирования фильтра нижних частот (ФНЧ)
В пункте 2.3 была приведена схема активного фильтра нижних частот. При моделировании схемы значения резисторов и ёмкостей возьмём так же из пункта 2.3. Схема моделирования активного фильтра нижних частот представлена на рисунке 21.
ФНЧ необходим для подавления паразитных высокочастотных составляющих и усиления входного сигнала.
Рисунок 23 - Сигнал на выходе ФНЧ
Рисунок 24 - КФНЧ =13,708 дБ на АЧХ ФНЧ
Рисунок 25 - fверхняя=19,26 кГц на АЧХ ФНЧ
Рисунок 26 - f=20 кГц на АЧХ ФНЧ
Рисунок 27 - ЛФЧХ
Таблица 10 - Параметры ФНЧ
|
Параметры |
k, дБ |
fB, кГц |
Дf, кГц |
|
|
Заданные |
5 (13.98 дБ) |
18кГц |
22кГц |
|
|
Моделированные |
4,85 (13.7дБ) |
19,26 |
20k |
Заключение
В результате выбора и расчета всех элементов была спроектирована принципиальная схема АЦП, приведенная в приложении. Рассчитаны параметры согласующего усилителя и фильтра нижних частот. Выбран тип конвертора USB, рассчитаны и выбраны преобразователи DC-DC и микросхемы гальванической изоляции, выполнено моделирование схемы с помощью пакета Multisim. На выходе этой схемы был получен цифровой сигнал, на ее вход был подан аналоговый. Это означает, что данная схема выполняет свою задачу и преобразует один тип сигнала в другой.
Небольшие отличия результатов моделирования от исходных и рассчитанных данных объясняются погрешностью в вычислениях.