Karta s D/A převodníky k interface UR4

autor: Petr Simandl

Popis funkce

Zařízení sestává ze čtyř osmibitových D/A převodníků a řídící logiky, která umožňuje dva režimy činnosti. První z nich je jednoduché vybrání jednoho nebo více D/A převodníků nastálo, až do dalšího případného přeprogramování. Zápis dat na vybrané převodníky se provádí skrz jediný port.
Druhý režim umožňuje též vybrat jeden nebo více D/A převodníků, ale po každém zápisu dat se samočinně rotují vybrané převodníky v kruhu. Zápis dat se provádí opět skrz jediný port.
Výběr D/A převodníků a volba pracovního režimu se provádí skrz druhý nezávislý port. Analogové signály jsou rozděleny po dvou tak, že první dva tvoří levý kanál a druhé dva pravý kanál výstupního signálu.

Popis zapojení

D/A převodníky jsou realizovány odporovou sítí R-2R. Tolerance hodnot použitých rezistorů musí být alespoň 1%. Data pro jednotlivé D/A převodníky jsou zachyceny pomocí obvodů typu 74HC574. Tyto obvody obsahují osm neinvertujících D klopných obvodů na jejichž výstupy se přepíše stav vstupů při vzestupné hraně hodinového signálu. Hodinové vstupy jednotlivých klopných obvodů mohou být blokovány přes diody D1-D4 z výstupů obvodu 4035. Obvod 4035 je čtyřbitový posuvný registr s možností přednastavení. Sériový vstup J/K je propojen s výstupem Q3 a tím je zajištěno, že přednastavená kombinace na výstupech bude rotovat v kruhu. Přednastavení a rotace je synchronní se vzestupnou hranou hodinového signálu. Obvod má také asynchronní nulovací vstup. Ovládání hodinových signálů obvodů 74HC574 a 4035 zajišťuje obvod 8255 v interface UR4. Porty A a B tohoto obvodu jsou naprogramovány do výstupního strobovacího režimu. V tomto režimu slouží k obsluze přenosu brány A bity 3,6 a 7 brány C a k obsluze přenosu brány B bity 0,1 a 2 brány C. Vždy při zápisu na bránu A nebo B se na příslušných bitech brány C vygeneruje zápisový puls, který je tvořen logickou úrovní 0 a je dlouhý přibližně 350ns. Ve schématu jsou tyto signály označeny jako STA a STB. Signál STA, generovaný při zápisu na port A, ovládá zápisové hodinové vstupy obvodů 74HC574 a zároveň hodinový vstup obvodu 4035. Tím je umožněno vždy po zápisu automatické rotování přednastavené kombinace na jeho výstupech. Signál STB je použit jen k ovládání hodinového vstupu obvodu 4035 a zajišťuje zápis dat z brány B na jeho výstupy.

Schéma zapojení

Schéma zvukové karty - 30K

Popis programování

Port A ... data na D/A převodníky
Port B ...
     bity 0-3 výběr převodníků 1-4 (log.0  povolení, log.1 zákaz)
     bit 4 ovládání funkce obvodu 4035 log.0 ... rotace výstupů
                                       log.1 ... přednastavení
     bit 5 nulování výstupů

Příklady
a) výběr všech čtyř D/A převodníků
     OUT 127,173       ;porty A a B ve výstupním strobovacím módu
     OUT 63,16         ;b0..b3 log.0 ... povolení všech
     OUT 31,data       ;data na D/A převodníky

b) výběr druhého D/A převodníku
     OUT 127,173
     OUT 63,29         ;b1 log.0 povolení jen druhého
     OUT 31,data       ;data na D/A převodník

c) výběr jednoho D/A převodníku s rotací mezi všemi čtyřmi
     OUT 127,173
     OUT 63,23         ;b3 log.0 povolení jen čtvrtého
     OUT 63,0          ;bit b4 log.0 ... umožnění rotace
                       ;a zároveň rotování takže je povolen první
     OUT 31,dataA      ;data na první D/A převodník
     OUT 31,dataB      ;data na druhý D/A převodník
     OUT 31,dataC      ;data na třetí D/A převodník
     OUT 31,dataD      ;data na čtvrtý D/A převodník
     OUT 31,dataA      ;data na první D/A převodník

     ;posíláním dat na jediný port se postupně obslouží čtyři D/A
     ;převodníky

Seznam součástek :
integrované obvody :   74HC574           4x
                       4035              1x
diody :                1N4148            6x
rezistory :            10k/1%            33x
                       20k/1%            40x
                       200k              4x
kondenzátory :         22M/16V           3x
                       100nF             2x
konektory :            FRB30 samice      1x
                       JACK 3.5mm stereo 1x

Schéma D/A převodníku: da-4ch.gif
Dokumentace: sound.zip (ve starém OrCadu - první verze pro i286)