Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра ІВТ
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
на тему:
„Побудова системи з розділенням каналів у часі”
З КУРСУ МЕТРОЛОГІЯ
Львів 2010
Завдання:
Для забезпечення оптимального обслуговування сукупності п джерел вимірювальної інформації, серед яких п1 джерело з максимальною частотою в спектрі fmax1 і n2, відповідно, – fmax2, спроектувати систему з розділенням каналів у часі і регулярним дискретизуванням та використанням суб- чи суперкомутування.
Враховуючи, що вимірювальна інформація підлягає дискретизації (квантування здійснюється з певною заданою похибкою чи то зведеною δкв.гр.,чи середньоквадратичною δкв.скв.), вибрати необхідний АЦП, попередньо визначивши його основні параметри (як от: кількість розрядів; тривалість перетворення) та порівняти основні характеристики звичайної циклічної системи щодо проектованої.
На підставі аналізу результатів проведених розрахунків основних характеристик обох типів систем синтезувати принципову схему проектованої системи.
Дано:
n=15;
n1=3; f1max=600 Гц;
n2=12; f2max=100 Гц;
γкв.скв.=0,3%.
Розв’язання:
Оскільки активних джерел , є менше ніж інших, то доцільно застосувати суперкомутування. Визначимо чинник чергування:
Найоптимальніше комутування джерел вимірювальної інформації виглядатиме так:
Визначимо період опитування :
;
.
Визначимо період комутування:
для звичайної циклічної системи:
;
для проектованої системи:
.
Визначимо кількість зон квантування Кз, виходячи із заданого значення γкв.скв.=0,3%:
За одержаним значенням Кз, враховуючи зв’язок між кількістю зон квантування та її двійковим поданням , знайдемо кількість інформаційних символів Кі примітивного двійкового коду, як:
.
Вибираємо найближче більше значення: .
Тепер розрахуємо значення параметрів τкр та νкр проектованої системи:
;
.
Визначимо відношення швидкодії проектованої системи щодо звичайної циклічної:
.
Результати проведених розрахунків показують, що для проектованої системи:
розрядність АЦП має бути не меншою, ніж 7;
період перетворення АЦП не повинен перевищувати значення ;
вимоги до швидкодії є в 3 рази нижчими ніж для простої циклічної системи.
Синтез принципової схеми системи:
Враховуючи результати виконаних розрахунків, вибираємо конкретний тип аналого-цифрового перетворювача, а саме: К1108ПВ1 (розрядність 10; період перетворення не більше, ніж 1мкс).
Мультиплексор вибираємо так, щоб кількість його аналогових входів була не меншою, ніж кількість джерел вимірювальної інформації, тобто . Для нашого випадку .
Вибираючи мультиплексор, необхідно також враховувати і сумарну тривалість вмикання/вимикання ключа , яка, виходячи з практичних міркувань, повинна бути меншою, ніж :
У нашому випадку τкр становить , а отже, .
Враховуючи наведені вище результати, вибираємо аналоговий 16-ти входовий мультиплексор фірми Analog Devices типу ADG406 (рис.1) з тривалістю вмикання та тривалістю вимикання , оскільки сумарна тривалість його комутаційних процесів не перевищує наше розрахункове значення .
/
Рис.1. Схема з’єднань мультиплексора типу ADG 406 фірми Analog Devices
Таблиця істинності для мультиплексора типу ADG 406 фірми Analog Devices
А3
А2
А1
А0
EN
D
X
X
X
X
0
–
0
0
0
0
1
S1
0
0
0
1
1
S2
0
0
1
0
1
S3
0
0
1
1
1
S4
0
1
0
0
1
S5
0
1
0
1
1
S6
0
1
1
0
1
S7
0
1
1
1
1
S8
1
0
0
0
1
S9
1
0
0
1
1
S10
1
0
1
0
1
S11
1
0
1
1
1
S12
1
1
0
0
1
S13
1
1
0
1
1
S14
1
1
1
0
1
S15
1
1
1
1
1
S16
Пристрій керування мультиплексором можна виконати на інтегральному лічильнику, дешифраторі та логічних елементах (рис.2).
Де: ГТІ – генератор тактових імпульсів; Л – лічильник; ДШЛ – дешифратор на логічних елементах; М – мультиплексор.
Виходячи із структурної схеми пристрою керування, знайдемо необхідну частоту ГТІ та обсяг лічильника.
Оскільки цикл опитування проектованої системи охоплює 30 джерел (ка...
