Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
ПРИСТРІЙ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ ОБРОБКИ АНАЛОГОВОЇ ІНФОРМАЦІЇ
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
КН
Кафедра:
Кафедра САПР
Інформація про роботу
Рік:
2005
Тип роботи:
Інші
Предмет:
Комп'ютери та мікропроцесорні системи
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Мiністерство освiти та науки України
Нацiональний унiверситет "Львiвська Полiтехнiка"
Кафедра САПР
Пояснювальна записка
до
Курсової роботи
з курсу "Комп’ютери та мікропроцесорні системи"
ПРИСТРІЙ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ ОБРОБКИ
АНАЛОГОВОЇ ІНФОРМАЦІЇ
Керiвник: Теслюк В.М.
Національний університет “Львівська політехніка”.
Кафедра: Системи автоматизованого проектування.
Дисципліна: Комп’ютери та мікропроцесорні системи.
Курс: третій. Група: КН-316. Семестр: п’ятий.
1.Завдання на курсовий проект студента
1.Тема проекту: “Пристрій мікропроцесорної обробки аналогової інформації”
2.Термін здачі: до____________р.
Постановка задачі: Розробити компоненти технічного і програмного забезпечення мікропроцесорного пристрою на базі МП КР580ВМ80, який включає аналогово-цифровий і цифро-аналоговий перетворювачі і виконує функцію цифрової обробки аналогової інформації. Обробка описується заданим пропорційно-інтегро-диференціальним рівнянням, що пов’язує аналогові сигнали x(t) на вході і y(t) на виході системи.
Визначення варіантів індивідуального завдання:
Номер залікової книжки студента: 0308356
Для таблиці 1 (k=20) порядковий номер варіанта буде:
L1={([56/20]+{ 56/20})/20}+1=18+1=19;
Для таблиці 2 (k=3) порядковий номер варіанта буде:
L2={([56/3]+{ 56/3})/3}+1=2+1=3;
Для таблиці 3 (k=2) порядковий номер варіанта буде:
L3={([56/2]+{ 56/2})/2}+1=0+1=1;
Для таблиці 4 (k=17) порядковий номер варіанта буде:
L4={([56/17]+{ 56/17})/17}+1=8+1=9;
Для таблиці 5 (k=14) порядковий номер варіанта буде:
L5={([56/14]+{ 56/14})/14}+1=4+1=5;
Для таблиці 6 (k=11) порядковий номер варіанта буде:
L6={([56/11]+{ 56/11})/11}+1=6+1=7;
Завдання до курсової роботи
Тема курсової роботи: Пристрій мікропроцесорної обробки аналогової інформації.
Термін здачі : 20.12.2005р
Початкові дані
функціональна залежність:
розрядність АЦП - 12;
полярність вхідного сигналу: однополярний(невід’ємні);
організація обміну з АЦП - через переривання з RST6 використовуючи режим 1 роботи контролера КР580ВВ55;
об’єм ОЗП і організація мікросхеми пам’яті – 8K використовуючи мікросхеми пам’яті з організацією 4096x1
вид функціонального вузла: постійний запам’ятовуючий пристрій
Анотація
Зелінський Андрій Ярославович
“Пристрій мікропроцесорної обробки аналогової інформації”. Курсова робота. - НУ “Львівська політехніка”, каф.: САПР, дисципліна: “Комп’ютери і мікропроцесорні системи”, 2005.
Кусова робота складається з 37 сторінок, 10 таблиць, 21 схем, 2 додатків.
В даній курсовій роботі розроблено компоненти апаратного і програмного забезпечення мікропроцесорного пристрою, який включає аналого- і цифро-аналогові перетворювачі і виконує обробку за функціональною залежністю аналогового сигналу. Дана робота охоплює ввід і первинну обробку аналогової інформації, подальшу цифрову обробку інформації за програмою і вхідними даними, а також вивід обробленої інформації в аналоговій формі для подальшого використання. Зміст
Календарний план роботи________________________________________________ 5
Перелік умовних скорочень_______________________________________________ 6
Вступ__________________________________________________________________ 7
1. Синтез аналогової схеми фільтру________________________________________ 8
1.1. Виведення рівняння цифрового фільтра ____________________________ 8
1.2. Побудова структурної схеми апаратної реалізації цифрового фільтра ___ 9
1.3. Побудова аналогової схеми, що описується даним рівнянням __________ 9
2. Вибір та обгрунтування типу АЦП і ЦАП ________________________________ 11
2.1. Вибір типу АЦП та принципова схема підключення АЦП до МПП _____ 11
2.2. Вибір типу ЦАП та принципова схема підключення ЦАП до МПП _____ 16
2.3. Структура представлення даних___________________________________ 17
3. Структурна схема та алгоритм функціонування МПП ______________________ 18
3.1. Опис структурної схеми МПП ____________________________________ 18
3.2. Розподіл адресного простору _____________________________________ 17
3.3. Алгоритм функціонування МПП __________________________________ 18
4. Загальна структура програми роботи МПП________________________________ 24
4.1. Опис програми вводу, виводу_____________________________________ 24
4.2. Опис програми обробки інформації________________________________ 26
4.3. Оцінка верхньої фінітної частоти вхідного аналогового сигналу________ 30
5. Реалізація блоку ОЗП для МПС розміром 8К на елементах 4096x1 ___________ 31
6. Опис постійних запам’ятовуючих пристроїв________________________________33
7. Висновок____________________________________________________________ 35
8. Список літератури ____________________________________________________ 36
9. Додатки 37
КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
№
Назва етапу курсової роботи
Термін
Примітки
1.
Побудова рівняння ЦФ
10.10-14.10
2.
Побудова схеми реалізації і аналогової схеми ЦФ
14.10-18.10
3.
Визначення структури МПС
19.10-23.10
4.
Розробка алгоритму функціонування ЦФ
23.10-25.10
5.
Визначення структури представлення даних
26.10-27.10
6.
Вибір типу АЦП і ЦАП
28.10-30.10
7.
Побудова схеми обробки переривань
05.11-16.11
8.
Розробка основної програми
16.11-19.11
9.
Визначення верхньої границі частоти ЦФ
19.11-20.11
10.
Побудова принципової схеми
21.11-29.11
11.
Опис функціональних вузлів
30.11-05.12
12.
Оформлення курсової роботи
05.12-15.12
Студент _______________________________________ Зелінський А.Я.
Керівник_______________________________________ Теслюк В.М.
Перелік умовних скорочень
МПП – мікропроцесорний пристрій;
МПС – мікропроцесорна система;
МП – мікропроцесор;
ГТІ – генератор тактових імпульсів;
ПЗП – постійний запам’ятовуючий пристрій;
ППЗП – програмований постійний запам’ятовуючий пристрій;
ЕППЗП- електрично програмований постійний запам’ятовуючий пристрій;
ОЗП – оперативний запам’ятовуючий пристрій;
АД – адресний дешифратор
СК – системний контролер;
АЦП – аналогово-цифровий перетворювач;
ЦАП – цифро-аналоговий перетворювач;
СШ – системна шина.
ШД – шина даних;
ША – шина адрес;
ШК – шина керування.
РШ – розрядна шина
Вступ
Цифрові фільтри є найбільш поширеним елементом систем цифрової обробки сигналів. Порівняно невисока швидкодія багатьох мікропроцесорних комплектів ВІС і послідовний принцип обробки інформації в мікро-ЕОМ обмежеють їх застосування для реалізації цифрових фільтрів в реальному масштабі часу. Збільшення продуктивності та швидкодії мікропроцесорних пристроїв цифрової обробки сигналів потребує додаткових апаратних ресурсів. У багатьох системах цифрова фільтрація являється лише частиною складного комплексу задач обробки інформації і додаткові апаратні затрати недоцільні. Тоді буває корисним застосування табличних способів представлення алгоритмів, які зменшують час обробки за рахунок збільшення програмних ресурсів
Цифрові фільтри мають ряд переваг порівняно з аналоговими, побудованими на резисторах, конденсаторах та підсилювачах:
Нечутливість характеристик фільтра до розкиду параметрів елементів, що входять до його складу, їх часовому і температурному дрейфам.
Малі розміри та висока надійність роботи фільтра, пов’язані з використанням ВІС.
Легкість зміни параметрів і характеристик цифрового фільтра, що при використанні МП здійснюється модифікацією програмного забезпечення або таблиць коефіцієнтів.
Можливість реалізації адаптивних фільтрів, тобто фільтрів з параметрами, що змінюються в процесі роботи.
На нинішній час важко назвати області і сфери людської діяльності, де б не застосовувались мікропроцесорні системи. Основними з них є: науково-технічні розрахунки, автоматизовані системи управління виробництвом, обробка даних і зв’язок, системи автоматизації наукових експериментів, системи автоматизації проектування.
В даній роботі розробляється мікропроцесорний пристрій системи автоматичного регулювання на базі МПК К580, який здійснює прийом, обробку і видачу сигналів.
1. Синтез аналогової схеми фільтру
Виведення рівняння цифрового фільтра
Задана функціональна залежність:
Для часової дискретизації використаємо наближені рівності
.
При підстановці цих величин у вихідне рівняння одержимо:
Винесемо за дужки спільні множники:
Виконаємо заміну :
Нехай , ,
Тоді остаточно рівняння цифрового фільтру набуде вигляду:
Отже, фільтр є рекурсивним, оскільки в правій частині рівняння присутні члени виду
Побудова структурної схеми апаратної реалізації цифрового фільтра
В схему входять такі елементи:
ХУ – елементи множення,
DL – елементи затримки,
(– суматор.
Побудова аналогової схеми, що описується даним рівнянням
На основі вихідного рівняння будуємо аналогову схему цифрового фільтру з використанням операційних підсилювачів.
Прості функціональні залежності на ОП.
Побудова аналоговой схеми фільтру на операційному підсилювачі:
Задана функціональна залежність:
Домножимо вихідну функціональну залежність на величину , отримаємо:
;
Вибір та обгрунтування типу АЦП і ЦАП
2.1 Вибір типу АЦП
У відповідності з умовами даної роботи для цифрового фільтру потрібно використати 12-розрядний АЦП і 16-розрядний ЦАП.
При розгляді ЦАП і АЦП мають місце наступні критерії:
Час перетворення.
Похибка перетворення.
Складність застосування.
Поширеність.
В якості мікросхеми АЦП з 12-розрядним вихідним сигналом для даного цифрового фільтра виберемо 12-розрядний АЦП К572ПВ1А, що має наступні характеристики:
Розрядність
12
Час перетворення, мкс.
170
Вхідна напруга, В
5
Напівпровідникова ВІС функціонально завершеного АЦП призначена для використання в електронній апаратурі в складі блоків аналогового вводу.Мікросхема виконує функцію 12-розрядного аналого-цифрового перетворення однополярного і біполярного вхідного сигналу з представленням результатів перетворення в паралельному двійковому коді. Мікросхема випускається у 48-вивідному металкерамічному герметичному корпусі типу 4434.48-2 з вертикальним розміщенням виводів.
Позначення АЦП АЦП К572ПВ1А на схемі електричній принциповій
Призначення виводів мікросхеми К572ПВ1А:
Виводи
Призначення
1
Послідовний вхід
2
Вхід управління СР
3
+5В
4-15
D0-D11
16
Вхід управління МР
17
Вхід управління режимом
22
Вихід “Цикл”
23
Вхід порівняння
24
-15В
25
Вхід ТІ
26
Вихід “Кінець перетворення”
27
Вхід “Запуск”
28
Вхід “Цикл”
29
Вхід стробування ЦАП
30
Цифрова земля
31
Кінцевий вивід матриці R-2R
32
Спільний вивід резисторів 1,2
40
Вивід регістра 1
41
Вивід регістра 2
42
Опорне навантаження
43
Аналоговий вхід 1
44
Аналоговий вхід 2
45
Спільний вивід резисторів аналогових вх. 1,2
46
Аналоговий вихід 1
47
Аналоговий вихід 2
48
Анагогова земля
Встановлення АЦП у вихідний стан і запуск його в режим перетворення здійснюється з допомогою входу “гашення/перетворення”. При поступанні на вхід “гашення/перетворення” рівня логічного нуля АЦП починає перетворення вхідної інформації. Через час, необхідний для перетворення на виході АЦП “готовність даних” з’являється сигнал з рівнем логічної одиниці, що сигналізує про готовність виводу даних з АЦП в МПП. МПП, прийнявши дані, встановлює на вході “гашення/перетворення” рівень логічної одиниці, що “гасить” інформацію, що є в регістрі послідовного наближення, і АЦП знову готовий до прийому, опрацювання вхідних даних
Запуск АЦП здійснюється видачею 0 в розряд C7 (сигнал “гашення/перетворення”) каналу С ППІ.Оскільки згідно умови мені необхідно використати режим 1 роботи ППІ , то в складі МПП потрібно використати 2 мікросхеми ППІ, причому одну з них запрограмувати на ввід через канали А та В , а другу – на вивід. Запуск АЦП будемо здійснювати з використанням порта С 1-шої ППІ. По закінченні перетворення на вході “готовніть даних” з’являється сигнал логічна “1”, який подається на вхід розряду С2 каналу С ППІ .
Часова діаграма роботи АЦП К572ПВ1А
Принципова схема підключення АЦП до МПП
2.2. Вибір типу ЦАП
При аналізі коефіцієнтів рівняння цифрового фільтру виявилося, що розрядність Yn може зрости , більш детально це пояснено у пункті структури представлення даних. Отже, нам потрібен 14-розрядний ЦАП з високою швидкодією та функціональною завершеністю.
В якості мікросхеми ЦАП для даного цифрового фільтру з чотирнадцятирозрядним вихідним сигналом можна вибрати 14 – розрядний ЦАП К427ПА1.
К427ПА1 має наступні характеристиками :
Розрядність
14
Час перетворення, мкс.
30
Кількість виводів
40
Позначення ЦАП К572ПА1 на схемі принциповій електричній
2.3 Структура представлення даних
Рівняння цифрового фільтру має вигляд:
Причому
, , ,
припустимо що
тоді .
Розглянемо
При аналізі коефіцієнтів вважатимемо що є малою величиною.
З отриманої рівності видно , що ми не моженмо однозначно визначити чи коефіцієнт буде >1 чи <1, а отже не можем визначити чи збільшится розрядність вихідних даних. Отже нам потрібно взяти ЦАП з більшою розрядністю ніж АЦП для того щоб не втратити дані.
Вхідні дані представляємо як беззнакові дані, коефіцієнти і вихідні дані ми можемо отримати зі знаком, тобу старший біт відведемо для представлення знаку.
Структура представлення даних буде наступною:
а0 – 1 байт
а1 – 1 байт
а1 – 1 байт
b0 – 1 байт
Yn – 2 байти
Х
X
Yn-1 – 2 байти
Х
X
Xn – 2 байти
Х
Х
Х
Х
Xn-1 – 2 байти
Х
Х
Х
Х
Xn-2 – 2 байти
Х
Х
Х
Х
3.Структурна схема та алгоритм функціонування МПП
3.1. Опис структурної схеми МПП
Системна шина складається з трьох окремих шин: шини даних, шини адрес і шини керування. Лінії СШ характеризуються спрямованістю.Спрямованість визначається по тому, який з пристроїв є визначальним за рівнем сигналу.
ШД - двоспрямована;
ША - односпрямована;
ШК - набір окремих ліній, що мають свій напрям.
За рахунок того, що виводи всіх компонент МП - пристрою під’єднані до СШ, вони повинні мати крім станів, що забезпечують логічний нуль чи одиничку на виході, третій стан, стан з високим вихідним опором — високоімпендансний стан. Кожна мікросхема, яка адресується в МПП пі’єднана до ША через адресний дешифратор (АД).
Мікропроцесор - центральний пристрій мікропоцесорної системи (МПС). Мікропроцесор в складі даного МПП виконує наступні функції: формує адреси команд,видає команди з пам’яті, їх дешифрує, видає для них команди, потрібні адреси, виконує над ними операції, при необхідності записує результат в пам’ять, формує керуючі сигнали для обміну, реагує на можливі зовнішні сигнали.
Тактовий генератор призначений для формування синхроімпульсів для роботи МП і інших пристройв МПС. Синхроімпульси мають амплітуду 12B, але відрізняються один від одного щільністю і зсунуті. Крім того, мікросхема КР580ГФ24, яка виконує функцію ГТІ, приймає участь в прийомі та видачі керуючих сигналів СШ.
ПЗП служить для постійного зберігання потрібних даних і програм. У випадку даного цифрового фільтру він зберігає програму, за якою працює цифровий фільтр, а також постійні коефіціенти (a0, a1, bo).
ОЗП служить для тимчасового зберігання інформації, потрібної для розрахунків.
Системний контролер К580ВК28 призначений для формування сигналів керування, які формуються процесором (MEMP, MEMW,IOR, IOW, INTA).
Шинний формувач К580ВА86 використовується для підвищення навантажувальної здатності шини адрес, до якої під’єднані майже всі компоненти МПП.
Дві мікросхеми ППІ К580ВВ55 в даному МПП служать для обміну інформацією з зовнішніми пристроями АЦП і ЦАП.
3.2Розподіл адресного простору
В адресний простір МП КР580ВМ80 входить 64К адрес пам’яті (216), що визначається 16 - розрядною адресною шиною. Мікропроцесор КР580ВМ80 може здійснювати синхронний і асинхронний обмін інформацією за даними адресами з пам’ятю (ПЗП, ОЗП) та зовнішніми пристроями. При обробці інформації МП зчитує коди команд, операнди і записує одержаний вміст в регістри РЗК або виконує обмін інформації з пам’ятю та зовнішніми пристроями.
Організація звертання до пристроїв обміну іеформації буде реалізована у вигляді роздільного керування пам’ятю і зовнішніми пристроями. Лиш тільки дві команди IN і OUT, в цьому випадку, призначені для обміну інформації з зовнішніми пристроями. Так, як для цих команд адрес для зовнішнього пристрою 8-ми розрядний, то МП КР580ВМ80 може звертатись до 256 пристроїв воду і 256 пристроїв виводу. При цьому адресний простір пам’яті буде максимальним (64К).
Опишемо розміщення коефіцієнтів та змінних в адресному просторі
Адреса в пам’яті
Назва параметра
Тип пам’яті
0000h
RST 0
ПЗП
0008h
RST 1
0010h
RST 2
0018h
RST 3
0020h
RST 4
0028h
RST 5
0030h
RST 6
0038h
RST 7
500h
SP
ОЗП
501h
а0
502h
а1
503h
а2
504h
b0
512h
Xn-2
514h
Xn-1
516h
Xn
518h
Yn-1
520h
Yn
3.3 Алгоритм функціонування МПП
Як відомо, ввід інформації від АЦП може здійснюватися одним з двох способів:
програмним опитуванням, при якому ініціатором обміну є мікропроцесор, періодично опитуючи готовність даних;
режимі переривань, при якому готовність даних формує сигнал переривання для МП, в результаті чого МП переходить на підпрограму обробки переривання (ввід інформації від АЦП).
Реалізація переривання можлива або з використанням команди RST N, або з використанням контролера переривань КР580ВН59. В двійковій формі команда RST N має вигляд:
1 1 К2 К1 К0 1 1 1
де К2 К1 К0 - двійковий код числа N.
При використанні цієї команди за сигналом «Готовність даних» від АЦП на шині даних повинен бути сформований код команди RST N. Цю команду можна легко згенерувати – розряди, які дорівнюють 1, отримуються підключенням лінії даних через резистор до +5 В, а код К2К1К0 можна отримати від шифратора на 3 лінії з 8.
Після того, як сигнал «Готовність даних» поступає на вхід синхронізації тригера відбувається перехід від “0” до “1” і дані з входу D (“1”) передаються на вихід Q, який з’єднаний з виводом запиту переривання INT мікропроцесора. Очевидно, що ця зміна відбувається коди на вході “R” (виводі INTE) сигнал має рівень “1”, тобто переривання дозволено. Після цього мікропроцесор переходить до підпрограми обробки переривання, яка зчитує дані з портів ППІ і заносить їх в пам’ять попередньо заборонивши переривання. По завершенню роботи підпрограми обробки переривання мікропроцесор повертається до виконання головної програми, в які опрацьовуються дані зчитані обробником переривання.Потім результат записується в пам’ять і в порти виводу на ЦАП, в кінці програми дані підготовлюються для наступного повторення операцій, тобто на місце Xn-1 записується Xn, на місце Xn-2 записується Xn-1, на місце Yn-1 Записується Yn.
Блок-схема алгоритму функціонування МПС
Блок-схема підпрограми обробки переривань
4.Загальна структура програми роботи МПП
4.1. Опис програми вводу, виводу
В даній схемі використуваються два контроллери КР580ВВ55 (ППІ) з наступними адресами:
Перша ППІ (підключена до АЦП)
Друга ППІ (підключена до ЦАП)
Порт А
80h
Порт А
90h
Порт B
81h
Порт B
91h
Порт C
82h
Порт C
92h
РКС
83h
РКС
93h
Для запуску АЦП (сигнал Гашення/Перетворення) будемо використовувати розряд C0 каналу С.
Ввід-вивід інформації буде здійснюватися в режимі 1 роботи ППІ через канал А та В.
Спочатку треба ініціалізувати дві ППІ для цього виконуємо
1
0
1
1
1
1
1
0
MVI A,10111110B ; запрограмували режим 1 для портів А та В на ввід.
OUT 083H
1
0
1
0
1
1
0
0
MVI A,10101100B
OUT 093H ;запрограмували режим 1 для портів 2-ої ППІ на вивід
Щоб запустити АЦП необхідно використати слово маніпуляції біта, в якому в розрядах D3-D1 задається номер біта порта С, а в розряді D0 – значення яке необхідно туди записати.Ознакою слова маніпуляції біта є нуль в найстаршому розряді, розряди D6-D4 – не використовуються для слова маніпуляції біта.
Тепер запускаємо АЦП
MVI A,00000000B ;встановити в „0” старший розряд каналу С
OUT 083H
MVI A,00000001B ; встановити в „1” старший розряд каналу С
OUT 083H
Після того як АЦП перетворить вхідний сигнал у 12-розрядний двійковий код буде сформовано сигнал „Готовність даних” який через тригер встановить сигнал INT=1, аце означає що почне виконуватися обробник переривання, код якого через буферний регістр буде виставлений на шину даних . Програма обробки переривання запише дані з портів А і В ППІ у комірки пам’яті і керування повернеться до головної програми.
Текст програми обробки переривання:
IRQ:
DI ;заборона переривань, щоб цей обробник не був перерваний
PUSH B
PUSH D
PUSH H
PUSH PSW
IN 80H ; зчитуємо з порта А в акумулятор
STA 516H ; записуємо у пам’ять молодший байт Xn
IN 81H ; зчитуємо з порта В в акумулятор
ANI 0FH ; виділяємо 4 молодші біти з каналу В які є 9 ,10,11 i 12 розрядом Xn
STA 517H ;записуємо у пам’ять старший байт Xn
POP PSW
POP B
POP D
POP H
IRET
Програма виводу інформації на ЦАП буде викликатись в кінці кожного циклу обчислення Yn і її текст виглядає так :
VYVID:
LDA 520H ; завантажуємо в акумулятор молодший байт результату
OUT 90H ; виводимо в канал А
LDA 521H ; завантажуємо в акумулятор старший байт результату
ANI 3FH ;обнулення 14 і 15 бітів
OUT 91H ; виводимо в канал В
RET
4.2. Опис програми обробки інформації
Програма обробки інформації влючає в себе підпрограми множення 8-розрядного числа на 16-розрядне, підпрограму сумування добутків, що розміщені у стеку.
Підпрограма множення двобайтового числа на однобайтове без знаку .
Вхідні дані: регістр DE – множене; акумулятор A - множник.
Результати: регістри A,H,L- добуток (A – старші розряди; L - молодші).
Підпрограма використовує регістр C.
DMULT: LXI H,0
MVI D,0
MVI C,8
Z1: DAD H
RLC
JNC Z2
DAD D
Z2: DCR C
JNZ Z1
RET
Підпрограма сумування 16-розрядних чисел розміщених у стеку
Вхідні дані: вказівник стеку
Результати: регістри H,L
SUM:
POP B ;зберігаємо адресу повернення з підпрограми
POP H ;витягуємо зі стеку a0*Хn-1
POP D ; витягуємо зі стеку b2*Xn-2
DAD D ; додаємо b0*Хn-1 + a2*Xn-2
POP D ;витягуємо a1*Xn-1
DAD D ; додаємо b0*Хn-1 + a2*Xn-2+ a1*Xn-1
POP D ; витягуємо a0*Xn
DAD D ; додаємо b0*Хn-1 + a2*Xn-2+ a1*Xn-1+ a0* Xn
JNC M1
MOV A,H
RAR
MOV H,A Зсовуємо результат додавання на 1 розряд вправо якщо
MOV A,L виник перенос при додаванні
RAR
MOV L,A
M1:
MOV A,H
STC
CMC
RAR
MOV H,A
MOV A,L Зсув результату на 2 розряди вправо
RAR для утворення даних, що прередаватимуться
MOV L,A на ЦАП
STC
CMC
RAR
MOV H,A
MOV A,L
RAR
MOV L,A
PUSH B ; відновлюємо адресу повернення
RET
Текст головної програми цифрової обробки інформації
ORG 100H
MVI A,a0
STA 501H
MVI A,a1
STA 502H
MVI A,a2
STA 503H
MVI A,b0
STA 504H
LXI H,0
SHLD 512H
SHLD 514H
SHLD 516H
SHLD 518H
SHLD 520H
LXI SP,500H
MVI A,10111110B
OUT 083H
MVI A,10101100B ініціалізація двох ППІ
OUT 093H
START:
MVI A,00000000B
OUT 82H
MVI A,00000001B запуск АЦП
OUT 82H
LDA 501H
LHLD 516H
XCHG
CALL DMULT
MOV L,H
MOV H,A
PUSH H ; зберігаємо у стеку результат множення a0* Хn
LDA 502H
LHLD 514H
XCHG
CALL DMULT
MOV L,H
MOV H,A
PUSH H ; зберігаємо у стеку результат множення a1* Хn-1
LDA 503H
LHLD 512H
XCHG
CALL DMULT
MOV L,H
MOV H,A
PUSH H ; зберігаємо у стеку результат множення a2* Хn-3
LDA 504H
LHLD 518H
XCHG
CALL DMULT
MOV L,H
MOV H,A
PUSH H ; зберігаємо у стеку результат множення b0* Yn-1
CALL SUM
SHLD 520H ; записуємо Yn у пам’ять
CALL VYVID
LHLD 520H ; тоді зсув параметрів у пам’яті Yn->Yn-1
SHLD 518H
LHLD 514H ; Xn-1 -> Xn-2
SHLD 512H
LHLD 516H ; Xn -> Xn-1
SHLD 514H
EI ; дозвіл переривання
HLT ; зупинка процесора поки не викличеться підпрограма обробки
; переривання і запише нове Xn
JMP START
4.3. Оцінка верхньої фінітної частоти вхідного аналогового сигналу
Кількість тактів, за які виконується програма, зведені в таблицю:
Таблиця 7.1
Назва програми
Кількість тактів, необхідних для виконнаня програми
Число виконань даної програми за один цикл
Кількість тактів, за цикл виконання програми
Основна програма
566
1
566
DMULT
475
3
1425
Обробник переривання
151
1
151
SUM
206
1
206
Загальна тривалість
2348
Теорема 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:
Для виконання програми необхідно всього тактів N=2031. Для максимальної частоти f=2.5МГц для МП KР580ВМ80, частота видачі інформації fвид=2,5МГц/2348=1064,74 Гц
За теоремою Котельникова, верхня гранична частота для фільтра складає
fверхнє = fвид /2=1064,74 /2=532,37 Гц
5. Реалізація блоку ОЗП для МПС розміром 8К на елементах 4096x1
Для побудови ОЗП використаєм схему обєднання модулів для нарощення розрядності та об’єму. Визначимо, яку кількість мікросхем даного типу необхідно використати для того, щоб наростити розрядність. Скористаємось наступними формулами:
, де -розрядність, яку необхідно отримати; -розрядність однієї мікросхеми
Для нашого випадку К=8/1=8
Далі визначаєно скільки мікросхем у нашому випадку потрібно для нарощення об’єму. Скористаємось наступними формулами:
, де -об’єм, який необхідно отримати; - об’єм однієї мікросхеми
8К=8192
Для нашого випадку К=8192/4096=2.
Отже для вирішення нашої задачі нам потрібно 16 мікросхем.
Потрібними на характеристиками володіють дві мікросхеми КМ132РУ5А та КМ132РУ5Б. Використаєм мікросхему КМ132РУ5А так як її час вибірки адресу менший(не більше 85нс).
Позначення мікросхеми на схемі електричній принциповій
Мікросхема пам’яті
Технологія виготовлення
Об’єм
Потужність при зверненні (мВт)
Потужність споживання (мВт)
Максимальна напруга живлення (В)
КМ132РУ5А
n-МОП
4Kx1
990
165
+6
Призначення виводів мікросхеми КМ132РУ5А
Виводи
Призначення
Позначення
1-6,12-17
Адресні входи
А0-А5
11
Вхід даних
DI
7
Вихід даних
DO
10
Вибір мікросхеми
8
Сигнал запис-зчитування
/RD
18
Напруга живлення
Ucc
9
Загальний
0В
A0-Roff
Таблиця істиності мікросхеми КМ132РУ5А
/RD
A0-A11
DI
DO
Режим роботи
1
Х
Х
Х
Roff
Зберігання
0
0
А
0
Roff
Запис 0
0
0
А
1
Roff
Запис 1
0
1
А
Х
Дані в прямому коді
Зчитування
Принципова електрична схема синтезованого блоку пам’яті розміщена в Додатку 1
6.Постійний запам’ятовуючі пристрої
Як і ОЗП ПЗП в своїй структурі передбачають наявність комірок звернувшись до яких можна вивести їх вміст.
По способу записування інформації ПЗП поділяють на два види:
ПЗП програмовані маскою на заводі виготовлювачі
ПЗП програмовані користувачем
ПЗП масочного типу програмуються в процесі виготовлення за допомогою відповідного фотошаблону. Такий тип програмування ПЗП вигідний тоді коли виготовляється велика партія ПЗП з однією і тією ж записаною в них інформацією.
Програмовані ПЗП допускають одноразове програмування і називаються ППЗП.
Найбільшого поширення набули ППЗП з плавкими вставками, ці плавкі вставки переплавляються за допомогою програмованого джерела живлення.
При програмуванні такої комірки плавка перемичка перепалюється і струм не поступає на розрядну шину при подачі високого рівня на адресну шину. На сьогоднішній час відомі комірки ППЗП що базуються на КМОП технології. За допомогою цих комірок вирішується проблема споживання потужності для пристроїв в яких існує жорстке обмеження на енергоспоживання.
Структурна схема ПЗП масочного типу.
DCS-дешифратор рядка DCK-
07.02.2013 12:02-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора