وبلاگ همه برو بچ رشته برق
 

 تصميم گرفتم از اين به بعد هر از گاهی ترجمه فارسی بعضی از مقالات خوب را بنويسم.ذکر دو نکته ضروری به نظر می رسد.

اول اينکه ترجمه من ابتدايی بوده و گاها ممکن است ثقيل باشد.

دوم اينکه اگر مشکلی در ترجمه ديديد-که حتما خواهيد ديد-يا واژه های مناسب تری به ذهنتان می رسد.مرا در جريان بگذاريد.خوشبختانه متون علمی عموما ساده هستند.


عنوان اصلی مقاله:DSP in data acquisition

 منبع:mikroelektronika

++++++++++

کاربرد DSP در تحصيل اطلاعات(Data Acquisition)

هوش پوزيترونی موجود در رمانهای علمی-تخيلی "ايزاک آسيموف" کماکان به صورت علمی-تخيلی باقی مانده است.اما يک واقعيت از دل اين داستانها برمی آيد,همه ما بوسيله تعداد بسيار زيادی از"ابزار"ها(Devices) که رفتاری کاملا پيچيده دارند,محاصره شده ايم و لازم است برای پاسخگويی به تحرکات آنها به طور دايم بر جهان بيرون نظارت داشته باشيم.انقلاب طوفانی اين مخلوقات الکترومکانيکی جلوی ديدگان ما رخ ميدهد.از ENIAC تا CRAY , از Spectrum تا Pentium ,اتومبيلهايی که "ميفهمند" آيا شما کمربندهای ايمنی تان را بسته ايد يا خير و اينکه هوای بيرون بارانی است يا نه و همچنين جارو برقی هايی که "می فهمند"  فرش شما چقدر کثيف است.همه اينها هوشی ساخته شده از تراشه های سيليکونی دارند وهمگی با زبان ساده ای سخن می گويند,زبانی که از تنها از دو رقم استفاده می کند:۰و۱.اگرچه حد و مرز ميان اين گونه ها به طور دقيق تعريف نشده است ,با اين حال ميتوانيم "هوش"هايی را  که شامل يک پردازنده DSP هستند را انتخاب نماييم.

حقيقتی که اين گونه ها را از انواع ديگر متمايز می سازدو چهره آنها را در اين انقلاب تحت تاثير قرار داده است,ساده می باشد:نياز به پردازش بلادرنگ اطلاعات( Real-Time Data Processing).پردازش بلادرنگ داده ها نيار به پاسخ آنی دارديعنی به عکس العملی متناسب با سرعت ورود داده ها نيازمند است.هر واکنش با تاخيری معادل يک فاجعه است و نشان دهنده آن است که دستگاه از رده خارج می باشد.مثل شخصی که در مواجهه با يک نار سمی و کشنده به جای آنکه از مهلکه فرار کند , عکس العمل کندی داشته باشد.

6b4.jpg (18739 bytes)

DSP(پردازش سيگنالهای ديجيتالی-Digital Signal Processing) يا Digital Signal Processor (وسيله ای که پردازش سيگنالهای ديجيتالی را انجام می دهد) در ابتدای نام خود-که محل مناسبی نيز می باشد-کلمه Digital را پنهان کرده است که به ما تاکيد می کند زبان اين وسيله "ديجيتال" است."سنسور"ها (Sensors) فعاليتهای دنيای بيرون را طی يک فرايند دايمی مشاهده می کنند.

ما بايستی برای ترجمه اين سيگنال ها به DSP (يعنی زبان قابل فهم برای آن) تلاشی مضاعف به خرج دهيم.وظيفه ترجمه برعهده مبدل های A/D (آنالوگ به ديجيتال) است.آن گاه نتيجه تفکر پردازنده DSP بايستی به شکل آنالوگ به جهان بيرون ارسال شود.اين وظيفه را مبدل های D/A (ديجيتال به آنالوگ) بر عهده دارند.پس مبدل های A/D و D/A پلی بين دنيای آنالوگ و دنيای ديجيتال هستند.گام ضروری در فرايند تحصيل اطلاعات(گرفتن داده ها) ترجمه سيگنال های جهان بيرون به داده های قابل فهم برای پردازنده است.بايستی بگوييم اين يک فرايند تبديل يک به يک تابع زمان پيوسته به شکل زمان گسسته است.چگونگی انجام اين کار بدين شکل است:در بازه های زمانی مساوی, مقادير تابع پيوسته را اندازه می گيريم.اين بازه های زمانی"دوره نمونه برداری"(Sampling Period) ناميده می شود و عکس آن "نرخ نمونه برداری"(Sampling Rate) ناميده می شود.به مقدار لحظه ای تابع "نمونه" (Sample) گفته می شود.بديهی است برای اينکه هيچ داده بارزشی را از دست ندهيم, لازم است سرعت نمونه برداری حداقل دو برابر بيشترين سرعت تغيير تابع باشد.اگر اين سرعت کافی نباشد,نتيجه کار , ما را سردرگم کرده و شکل اشتباهی از تابع گسسته را به ما نشان می دهد.

6b6.gif (2574 bytes)

مقدار لحظه ای تابع می تواند هر مقداری از ورودی باشد و بايستی با تعداد معينی از "تراز"ها(Levels) معرفی شود(دو به توان N تراز برابر با n بيت است).تعداد بيت های استفاده شده برای نشان دادن سيگنال آنالوگ به "وضوح"(Resolution) مبدل A/D موسوم است.وضوح بالاتر به ما اجازه می دهد بازه ها را به تعداد بيشتری تراز افراز کنيم.با اين کار می توانيم تغييرات کوچکتری را در سيگنال تشخيص دهيم.

انتقال سيگنال از جهان بيرون به پردازنده, به منظور حفظ واقعيت و اعتبار اطلاعات , دو ويژگی را طلب می کند:سرعت نمونه برداری خوب و وضوح بالا.

چرا به تبديل آنالوگ به ديجيتال سيگنال احتياج داريم؟

دو دليل برای استفاده از "پردازش سيگنال های ديجيتالی" (ِDSP)  داريم:سودمندی و راحتی.اگرچه بهترين ترکيبات برای پردازش سيگنال آنالوگ دقت و وضوح بهتری دارند, ولی ممکن است مقادير متغيرهای موجود در جهان واقعی گستره تغيير وسيع و پويايی داشته باشند.ما بايستی به تاثير خطاهای انباشته شده از سلسله ای از محاسبات آنالوگ در نتيجه نهايی مان توجه داشته باشيم.مانند "نويز"های(Noises) غيرقابل پيش بينی.پردازش سيگنال آنالوگ به شدت متاثر از تغييرات سيگنال و" نسبت سيگنال به نويز"(SNR) ترکيبات آنالوگ است.سيستمهای آنالوگ به سختی  و با سيم کشی های مربوطه برنامه ريزی می شوند و هر گونه تغيير در تابع مستلزم کار اضافی روی سخت افزار می باشد.اما از طرف ديگر راحتی کار با سيستم های ديجيتالی بر همگان آشکار است.برای تغيير کارکرد هر وسيله   تنها بايستی برنامه ای که آن وسيله را کنترل می کند را تغيير دهيم.البته گاهی اوقات نيز تغييرات اندکی در سخت افزار لازم است.بعلاوه سيستم های ديجيتالی کمتر به نويز حساس هستند

 چه ارتباطی ميان پردازنده های DSP و کامپيوترها وجود دارد؟

6b7.gif (2841 bytes)

ما نمی توانيم انکار کنيم که بسياری از وظايف پردازنده های DSP را کامپيوترها نيز می توانند انجام دهند.اما در اين ميان تقسيم کار توجيه شده ای نيز وجود دارد که امتحان خود را پس داده است.کامپيوترها برای تصميم گيری بر اساس حجم زيادی از داده ها مناسب تر هستند,در حالی که پردازنده های DSP برای پردازش بلادرنگ سيگنال ها مناسب ترند.کامپيوترها بوسيله زبان های برنامه نويسی سطح بالا راحت تر برنامه ريزی می شوند, در حالی که بر نامه های نوشته شده برای پردازنده های DSP بايستی بسيار کارآمد باشند تا سريعتر عمل کنند.پردازنده های DSP به خوبی می توانند نقش سنسور(حسگر) را برای کامپيوترها ايفا کنند.مانند نقش سيستم عصبی وسايلی مستقل که بايستی تصميم های روال بندی شده ای رابدون فوت وقت بگيرند.(خيلی عجيب و غيراقتصادی است اگر يک خانم خانه دار به وسيله يک پردازنده پنتيوم ماشين لباسشويی خود را کنترل نمايد).سرعت محاسبات(پردازش سيگنال) تنها به سرعت کلاکی(Clock) که ميکروپروسسور(ريز پردازنده) با آن کار می کند يا زمان لازم جهت دستيابی به حافظه بستگی ندارد,بلکه به الگوريتمی که از آن استفاده می کنيم و معماری پردازنده نيز وابسته است.در معماری DSP , هر چيزی به سرعت و دستوراتی که در کلاک های کمتری اجرا می شوند(حدالامکان در يک کلاک) وابسته است.برای دستيابی به "داده"(Data) و "برنامه"(Program) در يک کلاک , از "معماری هاوارد"(Harvard's Architecture) استفاده می شود که دو فضای حافظه از هم جدا هستند.عکس "معماری فون نويمان" (Fon Noyman's Architecture) , که داده و برنامه در يک فضای حافظه نگاشته شده اند.

ما می توانيم کندی جريان داده ها را با تکنيکی موسوم به "خط لوله ای" (Pipelining) جبران کرده و دستورات را به مراحل بيشتری بشکنيم(که در مواردی که قرار است يک  سری عمليات يکسان را روی مقادير بسياری از داده ها اجرا کنيم , مفيد و توجيه پذير می باشد ).

سيستم تحصيل خارجی TL10250

ما می توانيم بگوييم TL10250 يک سيستم سريع تحصيل اطلاعات خارجی  و يک "سيستم ارتقايی" (Development System) برای پردازنده های TI (Texas Instruments)  است.

تحصيل اطلاعات با دو مبدل A/D مستقل,با سرعت10MHz و وضوح ۱۲ بيت انجام می شود.ذخيره 128000 نمونه در حافظه آن امکان پذير است(که تا ۱۰۲۴۰۰۰ تعميم پذير است).اين وسيله به طور استاندارد,يک پورت سريال يا موازی دارد که از طريق آن به کامپيوتر شخصی مربوط می شود.با روشن کردن آن, منتظر اجرای برنامه می شود و از طريق يکی از اين پورتها برنامه را دريافت می کند.اين مزيت به وسيله, نقش يک سيستم ارتقايی را می دهد,چون برنامه در EPROM نوشته نشده است.البته اين گزينه-يعنی داشتن EPROM-برای کسی که دوست دارد برای هميشه از TL10250 تنها به يک شکل و بدون تغيير در برنامه استفاده کند وجود دارد.

نقش اصلی اين وسيله"تحصيل اطلاعات" است که به گمان من,اگر اين تنها کارکرد آن بود,بايستی بدون پردازنده DSP سرهم بندی می شد.اما با اين شرايط داده جمع آوری شده می تواند,بدون وقفه پردازش شود.سرعت گرفتن داده  تا حدی که بتوان تصور کرد بالا است پس می تواند به عنوان حسگربينايی و همچنين حسگر شنوايی به يک کامپيوتر ,اضافه شود.همچنين می تواند به عنوان يک اوسيلوسکوپ ديجيتالی برای سيگنال های غيرمتناوب تا پنج مگاهرتز وحتی بيشتر از اين مقدار,برای سيگنال های متناوب به کار رود.

6b8.jpg (7869 bytes)

برای اينکه اين وسيله کار کند,لازم نيست عصای جادويی داشته باشيد , نرم افزار آن  کاری که بايستی انجام دهد را به آن دستور می دهد.


۱-اگر مقاله ترجمه شده ای در اختيار داريد که مايل به انتشار آن در اين وبلاگ هستيد, می توانيد برای بنده بفرستيد تا آن با نام خودتان Upload کنم.

۲-يک سری از سوال ها هم مانده که به زودی جواب می دهم

پس فعلا خداحافظ

 

 

چهارشنبه ٢۸ بهمن ،۱۳۸۳ - hessameddin shafeiyan | لینک دائم | پيام هاي ديگران () | Add to Del.icio.us  digg this post  add to google bookmarks  add to technorati   add to shadows  

 

M I T

ماههاست بهترين دانشگاه فنی و مهندسی دنيا يعنیMassachusetts Institute of Technology معروف به MIT تصميم گرفته است٫جزوه های دوره های آموزشی خود را  به طور رايگان در پايگاه اينترنتی خود قرار دهد.ليست دروس اين دوره ها موسوم به Open Course Ware در نشانی http://ocw.mit.edu/index.html قابل مشاهده است.

در طرف  راست اين صفحه فهرست دورهای مختلف از جمله  مهندسی برق و علوم کامپيوتر بر ميخوريد.

در ذيل لينک برخی از دروس منتخب به همراه يک جزوه نمونه از کل مجموعه جزوه ها را  قرار داده ام.

انتقال اطلاعات      Broadcast Channels

Transmission of Information, Spring 2003

 مبانی مخابرات       Analog Modulation

 Receivers, Antennas, and Signals, Spring 2003

 مبانی الکترونيک       Voltage Regulators
 مدارهای منطقی و معماری کامپيوتر              Cache Issues

Computation Structures, Fall 2002

 التماس دعا

 

دوشنبه ٥ بهمن ،۱۳۸۳ - hessameddin shafeiyan | لینک دائم | پيام هاي ديگران () | Add to Del.icio.us  digg this post  add to google bookmarks  add to technorati   add to shadows  

 

مبانی ميکروکنترلرها-قسمت اول

مقاله ای جالب توجه در مورد پروژه های ميکروکنترلر PIC

مقاله ای بسيار جالب توجه در مورد I2C از MicroChip -در رابطه با آی سی های PIC

 


چند کتاب رايگان OnLine

آشنايی با PLC های صنعتی

زبان PICBASIC برای ميکروکنترلرهای PIC

ميکروکنترلرهای PIC

گيرنده های راديويی

قطعات وادوات الکترونيکی

ويرايش سوم کتاب Thinking in Java به حجم۵.۶ مگ و فقط ۱۱۸۲ صفحه

کتاب پنج جلدی Lessons In Electric Circuits:

 جلد اول                    جلد دوم              جلد سوم  

 جلد چهارم                جلد پنجم            جلد ششم


کمی هم متفرقه:

کتاب‌های رایگان فارسی:لیستی از کتاب‌های رایگان فارسی

ليست ۵۰۰ تا از بهترين دانشگاههای دنيا

موزه ماشين حسابهای HP

فکر کنم بهترين ماشين حساب موجود تو بازار ايران باشه

پازل از نوع مداری آن

تاريخچه آی سی

 

شنبه ۳ بهمن ،۱۳۸۳ - hessameddin shafeiyan | لینک دائم | پيام هاي ديگران () | Add to Del.icio.us  digg this post  add to google bookmarks  add to technorati   add to shadows  

 

 

fpga4fun.com

 يک سايت بسيار جامع  و با محتوی در زمينه پروژه هايی که می توان با FPGA و زبان توصيف سخت افزار Verilog HDL انجام داد.نظير:واسط سريال و LCD گرافيکی و I2c و توضيحاتی در ارتباط با نرم افزارها و زبان های توصيف مختلف

 

 

 

همان طور که می دانيد ۸۰۵۲ از ۸۰۵۱ ميکرو کنترلر کاملتری بوده و دستورات ۸۰۵۱ با آن سازگار می باشد در ضمن در بازار ايران-خيابان جمهوری!-براحتی قابل تهيه می باشد.سايت فوق شما را در يادگيری اين ميکرو ياری می کند

شنبه ۳ بهمن ،۱۳۸۳ - hessameddin shafeiyan | لینک دائم | پيام هاي ديگران () | Add to Del.icio.us  digg this post  add to google bookmarks  add to technorati   add to shadows