Розробка мікропроцесорного пристрою системи автоматичного регулювання - Радиоэлектроника - Скачать бесплатно
|
| | | |; вивід логічного 0 в розряд С4 для|
| | | | |
| | | |; дозволу перетворення АЦП |
| | | |; перехід на початок |
6.1 Оцінка верхньої граничної частоти фільтру
Оцінку проводимо з точки зору найнижчої швидкодії фільтру. В процесі
виконання програми виконується:
V підпрограма обробки переривань (ОР)
V підпрограма множення (3 рази) (MULL88)
Кількість тактів, за які виконується програма, зведені в таблицю:
Таблиця 6.1
|Назва |Кількість |Число виконань |Кількість |
|програми |тактів, |даної програми |тактів, за цикл|
| |необхідних для |за один цикл |виконання |
| |виконнаня | |програми |
| |програми | | |
|Основна |400 |1 |400 |
|програма | | | |
|MULL88 |95 |3 |285 |
|OP |108 |1 |108 |
Кількість тактів для виконання кожної команди взято з [6].
Формулювання теореми Котельникова:
будь-який сигнал, який має скінчений спектр, може бути без втрат
перетворений у цифрову форму і потім відтворений за відліками цього
дискретного сигналу при умові:
[pic](6.1)
Для виконання програми необхідно всього тактів N=793. Для максимальної
частоти f=2.5МГц для МП KР580ВМ80, частота видачі інформації
fвид=2,5МГц/793=3152,6 Гц
За теоремою Котельникова, верхня гранична частота для фільтра складає
fверхнє = fвид /2=3152,6/2=1576,3 Гц (6.2)
7. Опис фрагменту принципової схеми
реалізації системного контролера.
СИСТЕМНИЙ КОНТРОЛЕР КР580ВВ28 ВИКОНУє ТРИ ФУНКЦії:
V фіксація слова стану процесора;
V буферизація шини даних;
V формування частини сигналів, які належать шині керування МПС (при
звернені до ЗП – [pic] і [pic], при звернені до пристроїв
вводу/виводу - [pic] і [pic] , [pic]).
Системний контролер складається з двонаправленої буферної схеми даних,
регістра стану, і декодуючої схеми.
Восьмирозрядна паралельна тристабільна буферна схема даних приймає
інформацію з канала даних МП по виводам D7 – D0 і передає в регістр стану
інформацію стану, на системний канал даних по виводам DB7 – DB0 видає дані
у циклі запису по сигналу [pic]. В циклі читання по сигналу
[pic]заперечення буферна схема приймає дані з системного каналу по виводам
DB7 – DB0 і передає по виводам D7 – D0 на канал даних мікропроцесору.
Регістр стану по вхідному сигналу [pic] фіксує інформацію стану МП в
такті Т1 кожного машинного циклу МП.
Декодуюча схема формує один з вище перелічених сигналів керування.
Асинхронний сигнал [pic] керує видачею даних з буферної схеми і керуючих
сигналів з дешифратора: при наявності низького рівня на вході [pic] буферна
схема передає дані і формує один з керуючих сигналів; при напрузі високого
рівня всі виходи мікросхеми переходять у високоімпендансний стан. Напруга
високого рівня на вході [pic] переводить виходи [pic], [pic], [pic] у
пасивний стан (напругу високого рівня) і блокує передачу інформації через
буферну схему даних.
Керуючі синали [pic] і [pic] формуються в циклі запису по сигналу
[pic].
При роботі з МП КР580ВМ80А системний контролер у циклі підтвердження
запиту переривання формує три сигнали [pic] для прийому трьох байтів
команди CALL від контролера переривань КР580ВН59 [7].
В невеликих мікропроцесорних системах вихід [pic] мікросхеми КР580ВК28
можна під’єднати до напруги +12В через резистор опору
1 кОм. Під час дії сигнала RC буферна схема даних мікросхеми формує код
команди RST 7 і передає на канал даних МП. Таким чином, мікромхема
забезпечує єдиний вектор переривань з номером 7 без додаткових компонентів.
Основні параметри мікросхеми зведені у таблицю:
Таблиця 7.1 Параметри КР580ВК28
|Параметр |Значення |
|Вихідний струм високого рівня |-10мкА |
|Вихідна напруга високого рівня на виходах |3,6В |
|D0-D7 | |
|Струм споживання |140мА |
|Вхідна ємність |12пФ |
|Довжина сигналу [pic] |22нс |
|Час встановлення сигналів [pic], [pic], |40нс |
|[pic] відносно сигнала RC | |
|Час затримки інформації на виходах DB0-DB7 |30нс |
|Час збереження інформації на виходах | |
|DB0-DB7 |20нс |
|Час встановлення інформації на виходах | |
|DB0-DB7 |30нс |
|Час встановлення вхідної інформації на | |
|виходах D0-D7 відносно RC в режимі читання |45нс |
Структурна схема системного контролера зображена на рис. 7.1.
Рис.7.1 Структурна схема системного контролера КР580ВВ28
Рис. 7.2 Схема підкдючення КР580ВВ28 до МП КР580ВМ80А
Опис виводів мікросхеми:
Таблиця 7.2
|Вивід |Позначення |Тип виводу |Функціональне призначення |
|1 |[pic] |вхід |Стробуючий сигнал стану |
|2 |[pic] |вхід |Підтвердження захвату |
|3 |[pic] |вхід |Видача інформації |
|4 |RC |вхід |Прийом інформації |
|5, 7, |DB4, DB7, |вихід/ |Канал даних системи |
|9, 11, |DB3, DB2, |вхід | |
|13, 16, |DB0, DB1, | | |
|18, 20 |DB5, DB6 | |Канал даних мікропроцесора |
|6, 8, 10, |D4, D7, D3, |вхід/ | |
|12, 15, 17,|D2, D0, D1, |вихід | |
| |D5, D6 | | |
|19, 21 |GND |— |Загальний |
|14 |[pic] |вхід |Управління передачею даних |
|22 | | |і видачею сигналів |
| |[pic] |вихід |Підтвердження запиту |
|23 | | |переривання |
| |[pic] |вихід |Читання з ЗП |
|24 |[pic] |вихід |Читання з ПВВ |
|25 |[pic] |вихід |Запис в ЗП |
|26 |[pic] |вихід |Запис в ПВВ |
|27 |Ucc |вхід |Напруга живлення +5В |
|28 | | | |
висновок
ОТЖЕ, ЦИФРОВі ФіЛЬТРИ МАЮТЬ РяД ПЕРЕВАГ НАД АНАЛОГОВИМИ:
1) нечуттєвість характеристик фільтра до розкидування параметрів
елементів, що у нього входять, їх часових та температурних дрейфів;
2) малі розміри і висока надійність фільтрів, пов’язані з використанням
ВІС;
3) легкість зміни параметрів і характеристик цифрового фільтру через
модифікацію програми і коефіцієнтів;
4) можливість реалізації фільтрів із змінними в процесі роботи
параметрами.
Рівняння даного цифрового фільтру є дуже просте як для розв’язку, так і
для реалізації. Проте, як видно з приведеної оцінки верхньої граничної
частоти фільтру, вона не є достатньо високою. На неї впливає, по-перше,
низька тактова частота МП КР580ВМ80, а, по-друге, велика кількість рядків
програми. Це частково пояснюється відсутністю операції множення в МП
КР580ВМ80.
Крім того, недоліком ЦФ є те, що кінцевий час перетворення сигналу за
допомогою АЦП і ЦАП і особливо час, який необхідний для програми обчислення
[pic], обмежують знизу період [pic] між сусідніми замірами вхідного сигналу
і значеннями вихідного. Це в свою чергу обмежує верхню граничну частоту
сигналу [pic], фільтрація якого може бути проведена.
Так як задана розрядність (8) дорівнює розрядності МП КР580ВМ80, то це
не створює ніяких ускладнень для розв’язку поставленого завдання.
Список літератури
1. АЛЕКСЕНКО А. Г., ГАЛИЦИН А. А., ИВАННИКОВ А. Д. ПРОЕКТИРОВАНИЕ
РАДИОЕЛЕКТРОННОЙ АПАРАТУРЫ НА МИКРОПРОЦЕССОРАХ: ПРОГРАМИРОВАНИЕ,
ТИПОВЫЕ РЕШЕНИя, МЕТОДЫ ОТЛАДКИ. М.; РАДИО И СВяЗЬ, 1984.
2. Майоров В. Г., Гаврилов А. И. Практический курс программирования
микропроцессорных систем. М.; Машиностроение, 1989.
3. Корячко В. П. Микропроцессоры и микроЭВМ в радиоэлектронных
средствах; Учеб. Для вузов по спец. ‘Конструирование и технология
радиоэлектронных средств.’ М.; Внеш. Шк, 1990.
4. Федорков Б. Г., Телец В. А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование,
параметры, применение. М; Енергоатомиздат, 1990.
5. Коффон Д. Технические средства микропроцессорных систем;
Практический курс. Пер. с англ. М.; Мир, 1983.
6. Програмное обеспечение микропроцессорных систем. Справочник С.Д.
Погорелый, Т.Ф.Слободянюк, Києв, “Техника”, 1989.
7. Полупроводниковые БИС запоминающих устройств; Справочник В. В.
Баранов, Н. И. Бекин, А. Ю. Гордунов и др.: Под ред. А. Ю. Гордонова
и Ю. Н. Дьякова. М.; Радио и связь, 1987.
8. Проектирование микропроцессорной электронно-вычислительной
аппаратуры: справочник В. Г. Артюхов, А. А. Будняк, В. Ю. Лапий и
др. К.; Техника, 1988.
9. Г. Деч Руководство по практическому применению преобразований
Лапласа, М. 1964.
додатки
-----------------------
[pic]
1 байт
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
|
