Побудова системи з розділенням каналів у часі. Курсовий проект з Метрологія. Робота № 523513

Побудова системи з розділенням каналів у часі

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Кафедра ІВТ

Інформація про роботу

Рік:

2013

Тип роботи:

Курсовий проект

Предмет:

Метрологія

Група:

МВ-43

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

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 (кадр) і входи аналогового мультиплексора реагують на ТТЛ-рівні, то вибираємо два двійкові лічильники типу К155ИЕ5, які мають модуль лічби 16 (рис.3). / Рис.3. Схема з’єднань лічильника К155ИЕ5 Частота комутування мультиплексора визначається швидкодією системи , яка дорівнює частоті перемикання наймолодшого розряду лічильника, що вдвічі менша за частоту генератора тактових імпульсів. Звідси: Зокрема, генератора тактових імпульсів можна виконати на спеціалізованій мікросхемі типу КР1006ВИ1 (рис.4). / Для цього варіанта виконання схеми частота визначається із залежності: Звідки: Значення опору резисторів та приймаємо рівними . Остаточно значення ємності конденсатора вибираємо, виходячи із стандартного ряду номінальних ємностей конденсаторів (Е12) так, щоб виконувалася умова: ( у нашому випадку ). Вибравши ємність конденсатора такою, що дорівнює , отримаємо, що а це задовільняє поставлену вище умову: . Виконання пристрою керування: Складаємо таблицю істинності для дешифратора: Виходи лічильників Входи мультиплексора Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 S2 2 0 0 0 1 0 0 0 1 0 S3 3 0 0 0 1 1 0 0 1 1 S4 4 0 0 1 0 0 0 1 0 0 S5 5 0 0 1 0 1 0 0 0 0 S1 6 0 0 1 1 0 0 0 0 1 S2 7 0 0 1 1 1 0 0 1 0 S3 8 0 1 0 0 0 0 1 0 1 S6 9 0 1 0 0 1 0 1 1 0 S7 10 0 1 0 1 0 0 0 0 0 S1 11 0 1 0 1 1 0 0 0 1 S2 12 0 1 1 0 0 0 0 1 0 S3 13 0 1 1 0 1 0 1 1 1 S8 14 0 1 1 1 0 1 0 0 0 S9 15 0 1 1 1 1 0 0 0 0 S1 16 1 0 0 0 0 0 0 0 1 S2 17 1 0 0 0 1 0 0 1 0 S3 18 1 0 0 1 0 1 0 0 1 S10 19 1 0 0 1 1 1 0 1 0 S11 20 1 0 1 0 0 0 0 0 0 S1 21 1 0 1 0 1 0 0 0 1 S2 22 1 0 1 1 0 0 0 1 0 S3 23 1 0 1 1 1 1 0 1 1 S12 24 1 1 0 0 0 1 1 0 0 S13 25 1 1 0 0 1 0 0 0 0 S1 26 1 1 0 1 0 0 0 0 1 S2 27 1 1 0 1 1 0 0 1 0 S3 28 1 1 1 0 0 1 1 0 1 S14 29 1 1 1 0 1 1 1 1 0 S15 Запишемо удосконалену диз’юнктивну нормальну форму для сигналів : Використовуючи закони булевої алгебри і карти Карно, мінімізуємо записані вище вирази: А0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 А1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 А2 1 1 1 1 1 1 1 А3 1 1 1 1 1 1 1 Для реалізації отриманих логічних функцій застосуємо логічні елементи І, АБО, НЕ. Синтезовану принципову схему пристрою керування і перелік використаних елементів наведено нижче. Позначення Найменуваня Кількість Примітки Конденсатори С1 К10-17В-100П-5.6нФ-15% 1 С2 К10-17В-100П-0.1мкФ-15% 1 C3 – C28 К10-17В-100П-33пф-15% 26 Мікросхеми DD1 ADG406 1 мультиплексор DD2, DD9, DD10, DD12, DD13, DD15, DD16, DD18, DD20, DD21, DD22, DD24, DD25, DD26 531ЛИ6 14 4-і DD3 155ЛН1 1 не DD4, DD17 1561ЛИ2 2 2-і DD5 КР1006ВИ1 1 генератор DD6, DD14, DD19, DD23 7410PC 4 3-або DD7, DD11 К155ИЕ5 2 лічильники DD8 К1108ПВ1 1 АЦП Резистори R1, R2 C2-23-0.125-1к ±10% 2 Роз’єми X1 PWL – 13S 1 X2 PWL – 11S 1 X3 PWL – 8S 1 / СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ Побудова системи з розділенням каналів у часі / Методичні вказівки до виконання курсового проекту// Івахів О.В. – 2002. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1987.- 352с. Конспект лекцій. Електронний каталог мікросхем : логіка.

Курсовий проект Метрологія

zzz11

12.04.2013 09:45

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись