Môn học Thiết bị Ngoại vi và Kỹ thuật Ghép nối
BÀI CHỮA ĐỀ THI CNTT-K46
NHẮC NHỞ:
• Về bài làm: Mỗi lớp/phòng thi cần có 01 máy dập ghim - tờ rời rất dễ thất lạc, chỉ ghim và nộp những
tờ có thông tin cùng trang đầu là đề bài, họ tên, lớp, số thứ tự, số tờ - tránh nộp cả giấy trắng,
người chấm vẫn phải scan xem có thông tin không. Cần thiế
t ghi số tờ và số thứ tự các trang.
• Có 02 sv dùng giấy không A4, tất nhiên là trượt nặng!
• Đa số chữ rất xấu, vẽ hình ẩu và trình bày thiếu khoa học, đọc rất mệt. Nhiều sv viết hai mặt - rất khó
đọc, khó nhìn, nhiều nhiễu. Nhớ rằng HN đang mất điện triền miên và nhiệt độ >40oC.
• Đây là bài chữa theo yêu cầu sinh viên và để rút kinh nghiệm về trình bày cho các lần thi tiếp theo,
xem như bài v
ăn mẫu. Tất nhiên có nhiều phương pháp khác nhau để đến kết quả đúng và đều được
chấp nhận, nhưng đây có thể xem như cách giải quyết vấn đề một cách chính tắc.
A
ĐỀ THI TBNV VÀ KTGN - K46
90 PHÚT - KHÔNG DÙNG TÀI LIỆU
--------------------------------
Họ - Tên . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lớp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Đề tài bài tập lớn: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Successive Approximation ADC: Vẽ sơ đồ mô tả cấu trúc
của ADC xấp xỉ liên tiếp (1đ). Với đồ thị chuyển đổi như hình
bên, hãy xây dựng biểu thức của 4 step đầu và tính giá trị của các
bit đó (1đ)
2. So sánh single-end và diffrential signals, cho ví dụ (1đ)
3. LED: Đặc tính U(I) và phương pháp tính toán mạch ghép nối
LED (1
N-1
= 1 hay 0
o Step2...
o Step3...
o Step4...
o Kết luận 4 bít đầu chuyển đổi (4 bit cao) là 0011xxxx
Câu 2. So sánh tín hiệu đơn cực và vi sai: (cả tín hiệu analog và số)
• Tín hiệu đơn cựu (Single End Signals):
o Là tín hiệu có điện thế được so với 1 thế chuẩn -
thường là Signal Ground, 0V. Đối với t/h số:
TTL:
• 0 - 0.8V => Low;
• 2..5V => Hi (
EIA232: (-3..-15V) => MARK;
(+3..+15V) => SPACE
o Thường dùng trong các board (address, data,
control signals), EIA232, LPT...
o Đặc điểm: ghép nối gần, nhạy cảm với nhiễ
u, tốc độ thấp so cùng các thông số với vi sai, khi
nối cáp (có thể) ít dây hơn so với vi sai.
• Tín hiệu vi sai (Differential ~):
o Mỗi tín hiệu gồm 2 cực, giá trị của tín
hiệu là hiệu điện thế giữa 2 cực đó.
o Vì vi sai, phía thu có mạch lấy hiệu
của 2 điện thế nên loại trừ các thành
phần giống nhau. Nếu cáp tín hiệu có
2 sợi giống nhau (cùng trở kháng,
cùng chiều dài, gần nhau...) thì các
thành phần nhi
ễu đồng pha (các
IEEE1394, IEEE488, SCSI, I2C ... về vật lý, vẫn chỉ 1 talker-1 hoặc nhiều listener tại 1 thời điểm,
vẫn phải có địa chỉ.
Câu5: Xây d
ựng sơ đồ ghép nối và viết chương trình (hoặc thuật toán) điều khiển tạo sóng điều chế
biên độ: Nhiều sinh viên (>20) nhầm sơ đồ ADC0809 !?)
• Cấu trúc: Vẽ hình số 6.17. Các hình khác cũng được chấp nhận nếu chỉ ra được:
o Có CS + bộ giải mã địa chỉ + Latch + DAC + i/u convertor hoặc
o Máy tính - Vi điều khiển (đã có parallel port và giải mã địa chỉ bên trong) + DAC + i/u
convertor hoặc
o Hệ trung tâm + Giả
i mã địa chỉ + built_in latch DAC (như DAC0832) + i/u convertor hoặc
o ... Nhiều lắm
Hình trong đáp án trôi nổi ngoài thị trường là sai - không hiểu bản chất vấn đề
• Hoạt động:
o Tính U
LSB
= (1/(2
n
)) * U
REF
= (1/256)*7.68V = 0.03V.
o Tính và làm tròn U0, U1 và ΔU thành giá trị biên độ A0, A1 và dA - nguyên dương.
o Tính giá trị của thời delay, xây dựng hàm trễ. Trong bài này có thể dùng hàm delay của
C/Pascal (real time)
o Xây dựng vòng lặp cho đến khi U1=U1
max
(for to do hoặc repeat until hoặc while to...). Riêng
bài này list chương trình dễ hiểu và gọn hơn diễn giải.
Câu6.
• Sơ đồ khối
ứng dụng ghép nối
cách ly. (1đ)
4. PC INTERRUPTs: Nêu thứ tự ưu tiên ngắt của các thiết bị ngoại
vi trong máy tính PC (w and w/o PCI bus) (2đ)
5. Vẽ sơ đồ cấu trúc và mô tả hoạt động của 01 I/O line của cổng.
6. ADC: Một hệ cân băng tải trạm trộn bê tông (có hằng số thời gian lớn) có 6 loadcells (cảm biến đo) có
điện áp ra từ 0...20mV ứng với trọng lượng từ 0...200kg; ADC 8 bit, điện áp vào t
ừ 0 đến 5V. Hãy: (a) Xây
dựng sơ đồ khối 01 hệ thống để thu thập 6 kênh analog này (1đ); (b) Sơ đồ khuếch đại tín hiệu cho các
loadcells (1đ); (c) Giải thuật của chương trình điều khiển để thu thập số liệu cho 6 kênh (1đ) (lưu đồ hoặc
step list hoặc đồ thị thời gian mô tả hoạt động)
BÀI LÀM
Câu1: Ghép nối DAC tạo xung PWM: Nhiều sinh viên (>20) nhầm sơ đồ ADC0809 !?)
• Cấu trúc: Vẽ hình số 6.17. Các hình khác cũng được chấp nhận nếu chỉ ra được:
o Có CS + bộ giải mã địa chỉ + Latch + DAC + i/u convertor hoặc
o Máy tính <=> Vi điều khiển (đã có parallel port và giải mã địa chỉ bên trong) + DAC + i/u
convertor hoặc
o Hệ trung tâm + Giải mã địa chỉ + built_in latch DAC (như DAC0832) + i/u convertor hoặc
o ... Nhiều lắm
Hình trong đáp án trôi nổi ngoài thị trường là sai - không hiểu bản chất vấn đề
• Hoạt động:
o Tính U
LSB
= (1/(2
n
)) * U
REF
= (1/256)*7.68V = 0.03V.
• Vẽ hình 5.1
• Mô tả 03 hoạt động: Write pin; Read Pin và Read Latch
Câu6:
• Sơ đồ khối:
Không cần bộ S&H vì hằng số thời gian là rất lớn so với ADC's converssion time
• Sơ đồ bộ khuếch đại: vẽ hình 6.05f hoặc 6.05g thì tốt. Không thì 6.05c hoặc 6.05d cũng được chấp
nhận. Hệ số khuếch đại được tính theo công thức trong hình. Nhiều bạn vẽ và tính đúng như hình
6.05f (rất tốt !)
• Thuật toán điều khiển thu thập số liệu: đối với sơ đồ này, chương trình rất đơn giản
o Tùy thuộc dùng ADC loại XXLT (cần phải start) hay TP2SD (không cần start)
o Đọc số liệu từ ADC
o Xử lý sơ bộ: kiểm tra ngưỡng, đo nhiều lấy trung bình, loại bỏ nhiễu 50Hz ...
• Chuyển đổi thang đo: số nhị phân thành kg/tấn, cất vào CSDL.