Синтез операционного узла (выбор и обоснование аппаратной части устройства)

         4.7. Синтез операционного узла

(выбор и обоснование аппаратной части устройства).

В общем случае, разрабатываемое устройство должно обеспечивать приём каждой очередной выборки входного сигнала, производить вычисление текущего значения выходной выборки и формировать соответствующему значению выходной выборки уровень аналогового сигнала. Таким образом укрупнённая структурная схема состоит из цифровой и аналоговой частей.

Цифровая часть представляет собой микропроцессорную систему на основе микропроцессора КР580ВМ80. В свою очередь аналоговая часть включает в себя ЦАП на основе микросхемы К1108ПА1 и схему согласования уровня напряжения выходного сигнала. Для работы процессора неотъемлемой частью являются тактовый генератор КР580ГФ24 и системный контролер КР580ВК28. Тактовый генератор вырабатывает тактовые импульсы Ф1 и Ф2, импульс сброса RESET и статус-строб STSTB, обеспечивая синхронизацию всей схемы. Системный контролер повышает нагрузочную способность процессора, обеспечивает буферизацию шины данных от основной памяти и устройств ввода-вывода, а так же формирует команду векторного прерывания RST7. Для  хранения программы используется ПЗУ объёмом памяти 256 Байт КР556РТ5, имеющего восьмиразрядную шину данных и восьмиразрядную шину адреса. Т. к. устройству необходимо  хранить всего один отсчёт, то использование внешнего ОЗУ нецелесообразно, т.е. можно вполне обойтись регистрами микропроцессора. Входной сигнал является цифровым, представленным в виде отсчётов, следующих с частотой дискретезации F_д, следовательно необходим регистр, удерживающий значение входного кода до момента поступления следующего отсчёта. С этой же целью необходим регистр на входе ЦАП. Для этих целей вполне подойдёт восьмиразрядный буферный регистр КР1533ИР23. ЦАП К1108ПА1 имеет двенадцатиразрядный вход, и для более точного представления аналогового сигнала желательно использовать все 12 разрядов, и с этой целью в цифровую часть устройства будут введены триггеры, которые дополнят выходной регистр ещё четырьмя разрядами. Аналоговая часть фильтра максимально проста, и состоит всего из ЦАП и двух быстродействующих операционных усилителей, которые служат для изменения диапазона выходных напряжений (-8…+8)В. Структурная схема фильтра представлена на рисунке 3.

 Рис.3 Структурная схема обостряющего фильтра.