Форматы выходных данных

Tibbit #43-2 поддерживает три формата выходных данных: ASCII, двоичный и шестнадцатеричный. На низких частотах дискретизации формат выбирается исключительно по вашим предпочтениям и потребностям. Но если вы планируете непрерывную потоковую передачу данных на высокой частоте дискретизации, Tibbo советует использовать двоичный формат, особенно когда нужная частота близка к максимальному пределу для режимов ASCII и шестнадцатеричного (см. раздел Технические характеристики).

Формат ASCII

В формате ASCII установленный на плате микроконтроллер PIC Tibbit-модуля рассчитывает реальные напряжения, соответствующие двоичным данным измерений, полученным от АЦП, и выдаёт эти напряжения в удобочитаемом десятичном виде. Каждое число округляется до трёх знаков после запятой*.

На выходе напряжения каналов разделяются запятой («,»), а каждая группа отсчётов заканчивается точкой с запятой («;»). Под «группой отсчётов» понимается группа из включённых на данный момент каналов. В несимметричном режиме при включённых всех каналах в группе будет четыре измерения, выполненных одно за другим. Если часть каналов отключена, в каждой группе будет меньше четырёх измерений.

Ниже показан пример вывода из трёх групп по два измерения в каждой:

Обратите внимание: запоминать, какие каналы включены, должно ваше приложение, поскольку в этом режиме номера каналов не выводятся. Например, два члена каждой группы в приведённом выше выводе могут относиться к CH1 и CH2, к CH1 и CH3 или к CH1 и CH4 - по самому выводу этого не определить.

* Это, конечно, не показатель точности измерений АЦП. Значение «1.2345» не означает, что АЦП смог измерить приложенное напряжение с точностью 0.0001V. Номинальное разрешение этого Tibbit составляет 13 бит (12 бит плюс знак), то есть номинальный «шаг» измерения АЦП равен 201.14V / 8192 = 0.02455V (для несимметричного режима). Однако эффективное разрешение составляет 11 бит (10 бит плюс знак), поэтому точность примерно 201.14V / 2048 = 0.09821.

Двоичный формат

Двоичный формат вывода данных - самый компактный, поэтому он рекомендуется для высоких частот дискретизации. Значение отсчёта, полученное от канала АЦП, и номер канала кодируются всего в 16 битах данных. Биты 15 и 14 кодируют номер канала, а биты 13-0 содержат результат преобразования АЦП. Каждое 16-разрядное слово отправляется как два байта; первым идёт старший байт.

Номер канала кодируется следующим образом:

Кодирование данных АЦП зависит от того, в каком режиме работает Tibbit, несимметричном или дифференциальном, как описано ниже:

Несимметричный режим

Бит знака равен 0 для положительных чисел (измерения выше 0V) и 1 для отрицательных (измерения ниже 0V). B12 всегда равен нулю.

Чтобы пересчитать данные в соответствующие значения напряжения, используйте следующие формулы:

Дифференциальный режим

Бит знака равен 0 для положительных чисел (измерения выше 0V) и 1 для отрицательных (измерения ниже 0V).

Чтобы пересчитать данные в соответствующие значения напряжения, используйте следующие формулы:

Ниже показан пример «hex-дампа» из трёх групп по два измерения в каждой:

Интерпретируются эти данные так:

• Сначала объедините пары байтов в 16-разрядные слова. Получится: 0x0518, 0xBF38, 0x0516, 0xBF36, 0x0516, 0xBF37.
• Затем выделите поле канала (биты 15 и 14) и знак (бит 13). В дифференциальном режиме получится: CH1: + 0x0518, CH2: - 0xBF38, CH1: + 0x0516, CH2: - 0xBF36, CH1: + 0x0516, CH2: - 0xBF37.
• Последний шаг - пересчитать эти значения в соответствующие напряжения (по формулам из таблицы 10): CH1: + 32.021V, CH2: - 4.887V, CH1: + 31.972V, CH2: - 4.936V, CH1: + 31.972V, CH2: - 4.911V.

Двоичный формат вывода данных предельно компактен, но нужно следить, чтобы не потерять ни одного байта данных. Хотя номер канала закодирован в выводе, потеря даже одного байта приведёт к постоянному «сдвигу интерпретации данных».

Шестнадцатеричный формат (HEX)

Этот формат - гибрид форматов ASCII и двоичного:

• Как и в формате ASCII, отдельные значения разделяются запятыми («,»), а группы отсчётов - точками с запятой («;»).
• Как и в двоичном формате, каждое значение передаётся в 16 битах (2 байтах) данных, кодирующих номер канала, знак и измеренное напряжение. Отличие от двоичного формата в том, что эти 16-разрядные слова отправляются в виде «HEX-строк». Иначе говоря, они «печатаются» в формате HEX с помощью символов ASCII.

Ниже показан пример «hex-дампа» из трёх групп по два измерения в каждой (с теми же входными сигналами, что и в предыдущем примере):

Формат HEX - хороший компромисс между форматами ASCII и двоичным. Как и в ASCII, в нём можно восстановить синхронизацию, если часть символов пропущена. В отличие от двоичного формата, в нём используются печатаемые символы ASCII, что бывает желательно. При этом вывод HEX немного компактнее ASCII, поэтому позволяет достичь чуть более высокой частоты дискретизации.