Компьютерная Томография
Методическое пособие - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие методички по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
5 прямой -ASK 6 прямой -BUSY 7 инверсный
Программное прерывание 17h предоставляет некоторые возможности по работе с параллельным портом принтера. Однако этих возможностей недостаточно для полноценного программирования подключенных к этому порту внешних устройств. Кроме того использование прерывания существенно замедляет работу программы, поэтому рекомендуется непосредственно считывать данные по соответствующему адресу. Действительно полезной оказывается функция N1 - инициализация порта(вход: AH=1,DX-номер порта(0,1 или 2); выход: AH-статус порта). Дело в том, что эту процедуру необходимо выполнять после окончания работы с принтером. Поэтому рекомендуется вызывать функцию N1 прерывания 17h при выходе из программы.
Следует отметить, что, начиная с BIOS для IBM PC/AT, выпущенного в марте 1986 года, считывание значения из регистра состояния параллельного порта производится дважды, что связано с тем, что изменение состояния BUSY имеет растянутый фронт.
Двунаправленный порт обычно используется в режиме совместимости - именно этот режим устанавливается изначально при выполнении программы POST. Однако, программист может использовать расширенный режим работы порта для подключения нестандартной аппаратуры. В этом случае на компьютерах PS/2 выбор расширенного режима работы параллельного порта производится при конфигурации аппаратуры компьютера путем записи нулевого значения в бит 7 порта 0102h.
В других компьютерах двунаправленный режим контроллера параллельного порта может выть выбран при выполнении программы начальной конфигурации BIOS.
Все сигналы интерфейса Centronics передаются в уровнях ТТЛ и рассчитаны на подключение одного стандартного входа ТТЛ.
4. Разработка принципиальной схемы устройства.
Исходя из разработанной структурной схемы, можно выделить следующие части проектируемой схемы.
Аналого-цифровой преобразователь должен преобразовывать аналоговый сигнал, пропорциональный углу поворота гантрии симулятора в цифровой код для дальнейшей обработки с помощью ЭВМ.
Преобразователь аналогового сигнала подгоняет его уровень под требования АЦП, т.е., как будет показано ниже, осуществляет его ослабление, а также служит буфером.
Двусторонний ограничитель уровня необходим для ограничения уровня входного аналогового сигнала, для предотвращения выхода АЦП из строя при повороте гантри сверх допустимого диапазона.
Необходимо также обеспечить защиту АЦП, для предотвращения подачи на него сигналов при выключенных питающих напряжениях.
Источник питания должен служить для обеспечения функционирования входящих в схему устройств. Для упрощения схем питания предполагается выбирать для использования элементы с одинаковыми требованиями к питающим напряжениям.
С целью информирования о включенном состоянии устройства, необходимо предусмотреть какое-либо устройство индикации.
4.1 Выбор аналого-цифрового преобразователя.
Для преобразования аналогового сигнала от датчика положения гантрии в цифровую форму, для дальнейшей обработки с помощью ЭВМ необходимо использование АЦП.
В АЦП входным сигналом является напряжение, а выходным - соответствующий этому напряжению цифровой код, который образуется в результате квантования входного напряжения по уровням. Принцип работы АЦП зависит от метода преобразования. По алгоритму преобразования основные методы преобразования, используемые в микросхемах АЦП, подразделяются на методы: последовательного счета, поразрядного уравновешивания (последовательного счета) и параллельного действия (считывания). [5]
Критерием выбора АЦП являются его параметры: число разрядов, быстродействие, точность, стоимость.
Число разрядов выходного кода определяет количество возможных уровней квантования входного сигнала. Для n-разрядного двоичного кода это количество равно 2n.
Разрешающая способность определяется минимальным входным напряжением, соответствующим изменению выходного кода на единицу младшего разряда. Она характеризует порог чувствительности при котором происходит смена выходного кода.
Нелинейность (рис. 4.1) показывает максимальное отклонение реальной передаточной характеристики от идеальной; выражается в процентах или долях младшего разряда (МР).
Рис. 4.1 Нелинейность и абсолютная нелинейность преобразования.
Дифференциальная нелинейность - это отклонение двух входных сигналов, соответствующих соседним выходным кодам от значения МР. Выражается дифференциальная нелинейность также в процентах или долях МР.
Абсолютная погрешность преобразования в конечной точке шкалы - это отклонение напряжения от номинального значения, соответствующего конечной точке характеристики преобразования. Эта погрешность зависит от шага квантования (методическая погрешность) и инструментальных погрешностей, вносимых узлами АЦП.
Наиболее быстродействующими являются АЦП параллельного действия, однако они также самые сложные и самые дорогие. АЦП последовательного счета имеют самое низкое быстродействие. Широк