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  Principios analógicos: Cómo funcionan los circuitos de muestreo y retención y cómo asegurar la precisión del ADC Por Art Pini Colaboración de Editores de Digi-Key de América del Norte 2020-04-22 La conversión de una señal analógica del mundo "real" a una señal digital que pueda ser procesada en sentido ascendente es una función fundamental de los sistemas electrónicos, que van desde la grabación de audio hasta la Internet de las Cosas (IO), la IO Industrial (IOT), y ahora la inteligencia artificial (IA) de las cosas (IOT). Sin embargo, para llevarla a cabo con eficacia y eficiencia es necesario un nivel de comprensión de los principios y medidas subyacentes que a menudo se pasan por alto. Por ejemplo, ¿cómo se "retiene" y luego se "muestrea" exactamente una señal antes de la conversión, dado que una señal analógica común aplicada a la entrada de un convertidor analógico-digital (ADC) cambia continuamente de amplitud y será diferente al final de la conver...

  Detalles del bloque DSP El bloque DSP Stratix IV es una arquitectura de silicio de alto rendimiento con una gran programabilidad que ofrece un procesamiento optimizado en muchas aplicaciones. Cada bloque DSP proporciona ocho multiplicadores de 18 x 18, así como registros, sumadores, subtractores, acumuladores y funciones de unidad de suma que se requieren con frecuencia en los algoritmos DSP típicos. El bloque DSP admite anchos de bits completamente variables y varios modos de redondeo y saturación para cumplir de manera eficiente con los requisitos exactos de su aplicación. Ver Figura 1. Figura 1. Arquitectura de bloques DSP Soluciones integrales de DSP Las soluciones DSP de Xilinx incluyen silicio, IP, diseños de referencia, placas de desarrollo, herramientas, documentación y capacitación para permitir una amplia gama de aplicaciones en una amplia gama de mercados, que incluyen, entre otros, comunicaciones inalámbricas, centros de datos y aeroespacial y defensa. Las FPGA strati...

  Es un protocolo desarrollado para la comunicación serial de dispositivos sencillos, ampliamente utilizado debido a la facilidad de comunicación y las ventajas en coste que representa la comunicación serial. Hace uso de conectores de tipo DB-25, sin embargo, es común observar dispositivos con conectores de tipo DB9, de 9 pines debido a su menor costo. El interfaz eléctrico utiliza una conexión eléctrica asimétrica con circuitos no equilibrados, todos referenciados a tierra. Los estados lógicos son definidos por los siguientes niveles de voltaje 2.1. Como puede observarse, el estándar considera uno lógico a todo valor de voltaje entre -5 y -12 volts, y un cero lógico a aquellos valores entre 5 y 12 volts positivos, con una zona de transición (zona de operación prohibida) de 5 a -5 volts. La interfaz se utiliza a una razón de menos de 20Kbps para una distancia menor de 15m. En la práctica se pueden exceder estos límites utilizando cables de baja capacidad en entornos eléctricamente ...

SPI es un acrónimo para referirse al protocolo de comunicación serial Serial Peripherical Interface. Este protocolo nace casi a principios de 1980 cuando Motorola lo comienza a introducir y desarrollar en el primer microcontrolador derivado de la misma arquitectura del microcontrolador 680000. SPI se ha convertido es uno de los más populares protocolos para trabajar con comunicación serial debido a su velocidad de transmisión, simplicidad, funcionamiento y también gracias a que muchos dispositivos en el mercado como pantallas LCD, sensores, microcontroladores pueden trabajar con el. El SPI es un protocolo síncrono que trabaja en modo full duplex para recibir y transmitir información, permitiendo que dos dispositivos pueden comunicarse entre sí al mismo tiempo utilizando canales diferentes o líneas diferentes en el mismo cable. Al ser un protocolo síncrono el sistema cuenta con una línea adicional a la de datos encarga de llevar el proceso de sincronismo. Veamos cómo funciona:   Den...

 Sectores industriales y militares comenzaron su uso en ciertas aplicaciones donde la capacidad de computo de los microcontroladores estaba limitada.  El uso de los modernos sistemas PC basados en procesadores de propósito general (GPP) en aplicaciones embebidas generó numerosas ventajas:  Posibilidad de utilizar sistemas operativos potentes: comunicaciones por redes de datos, soporte gráfico, concurrencia con lanzamiento de hilos, etc.  Estos sistemas operativos pueden ser los mismos que para PC de escritorio (Linux, QNX, LynxOS, Windows CE, Windows NT Embedded) o bien ser versiones reducidas de los mismos, con características orientadas a los PC embebidos.  Dichos sistemas operativos permiten acceder a variedad de herramientas de desarrollo así como a diferentes utilerías y aplicaciones.  Reducen los costos del hardware y software debido que el mercado de consumo soporta su desarrollo.  Posibilidad de programación en otros lenguajes distintos a ensamblador o lenguaje C. Un ...

  Los circuitos de muestreo y retención son un tipo de dispositivo analógico que capta y después congela la tensión de una señal analógica que varía continuamente durante un período de tiempo determinado. Se suelen utilizar como parte de los convertidores analógico a digital para evitar la distorsión, que de otro modo se podría producir con una variación en la señal de entrada. Un circuito de muestreo y retención típico contendrá un  condensador  para almacenar carga eléctrica, un dispositivo de conmutación y un amplificador operacional. ¿Para qué se utilizan los circuitos de muestreo y retención? Los circuitos de muestreo y retención son útiles para confirmar la precisión de las mediciones al comparar la señal con una señal digital a analógica generada internamente. También se pueden utilizar cuando se deben medir varias muestras a la vez. Tipos de circuitos de muestreo y retención Los circuitos de muestreo y retención difieren en función de: Su tamaño La cantidad de mue...

  SPI es un protocolo de comunicaciones con una configuración full duplex, que utiliza cuatro señales, Chip Select (CS), reloj (SCK), Master Out / Slave In (MOSI) y Master In / Slave Out (MISO), para las comunicaciones entre   un maestro y un esclavo . Una conexión maestro a esclavo individual requiere una señal CS. Esto quiere decir que el número de señales CS aumenta si hay más de un esclavo conectado al mismo bus.  No hay un límite oficial a la velocidad de un bus SPI, y es habitual que los microcontroladores manejen el bus SPI a velocidades de hasta 10 Mhz. Hay cuatro modos de SPI para registro de los datos en los distintos flancos y polaridad de la señal de reloj. Sin embargo, no existe un mecanismo estándar que permita al maestro confirmar que el esclavo ha recibido y almacenado los datos correctamente. El  bus I2C , por el contrario, requiere solo dos líneas: la línea de datos (SDA) y la línea de reloj (SCLK). Opera a una velocidad mucho más baja de 100 k...

  La interfaz RS232   o TIA/EIA-232 es un protocolo de transferencia de datos diseñado para controlar la comunicación serie. Se utiliza para organizar los datos que fluyen desde un equipo terminal de datos (DTE), como un terminal o transmisor, a un receptor u otro tipo de equipo de comunicaciones de datos (DCE). la distancia entre los dispositivos afecta directamente la velocidad de comunicación. La comunicación serie se puede establecer en modo dúplex completo o semidúplex. El dúplex completo permite que los datos se envíen y reciban simultáneamente usando diferentes hilos para la transmisión y recepción. En una implementación semidúplex, se utiliza una sola línea para transmitir y recibir los datos, lo que resulta en una operación más limitada. El semidúplex se puede configurar para transmitir o recibir datos, pero no ambos al mismo tiempo. La interfaz serie más utilizada en la industria es el protocolo  RS485  o EIA-485. Tiene una gran ventaja sobre las interfaces...