СОДЕРЖАНИЕ:
1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ.. 2
2. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ.. 2
3. ГРАФ-СХЕМА АЛГОРИТМА РАБОТЫ ПРОЕКТИРУЕМОГО УСТРОЙСТВА.. 3
4. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ТАЙМЕРА.. 4
5. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ... 5
Построение модуля центрального процессора. 5
Подключение блоков памяти и распределение адресного пространства. 5
Вывод информации на внешнее устройство. 6
Программируемый таймер. 6
Аналогово-цифровой преобразователь. 6
Процедура обслуживания прерываний. 7
6. ПРОГРАММА.. 8
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 9
8. ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ.. 10
Разработать автоматизированную систему снятия амплитудных характеристик четырёхполюсников, содержащую последовательно соединённые генератор и четырёхполюсник, выход которого соединяется с 8-разрядным АЦП, сопрягаемым с МПС. Вывод параметров АХ осуществляется через 8-разрядный ЦАП на экран осциллографа и регистрируется в ОЗУ.
Реализовать алгоритм снятия АХ в течение 2-х минут через каждые 100мс.
В настоящее время в измерительной технике широкое распространение получили цифровые измерители с встроенными микропроцессорами, полностью автоматизирующие процедуру снятия АХ четырёхполюсника и обладающие всеми достоинствами современных измерительных цифровых приборов.
Как правило, в подобных системах на вход исследуемого четырёхполюсника ставится генератор, управляемый напряжением, либо цифровой генератор, формирующий необходимую амплитуду по командам с микропроцессора.
Т.к. техническим заданием определено, что за время 2 минуты необходимо получить 1200 отсчётов, всего сетка значений амплитуды должна составлять 1200 “градаций”.
В тоже время техническое задание не конкретизирует диапазон и шаг значений напряжений, подаваемых на четырёхполюсник.
Поэтому, при проектировании в дальнейшем будем предполагать, что на вход исследуемого четырёхполюсника подается сигнал непосредственно с выхода 11-разрядного ЦАП, сопрягаемого с микропроцессорной системой и обеспечивающего 1200 “градаций” амплитуды.
(Используя дополнительно цепи регулирования напряжения, операционный усилитель или управляемый генератор можно регулировать диапазон подаваемых на четырёхполюсник напряжений).
В соответствии с программой, хранимой в ПЗУ, микропроцессор направляет 11-разрядное слово данных через интерфейс вывода (в простейшем случае буферный регистр-защёлку) на ЦАП. На его выходе появляется напряжение определённой амплитуды, подаваемое на четырёхполюсник.
Аналогово-цифровой преобразователь с периодом 100 мс, определяемым таймером, осуществляет преобразование напряжения на выходе четырёхполюсника в соответствующий ему цифровой код, считываемый микропроцессором по прерыванию.
Сигнал “запрос прерывания” формируется АЦП после окончания преобразования.
Считанные с АЦП значения записываются в ОЗУ.
В соответствии с заданной программой последовательно устанавливается совокупность значений входного сигнала и указанная процедура многократно повторяется.
После окончания снятия АХ выход ЦАП переключается на вход осциллографа, куда осуществляется вывод полученной информации.
Для построения микропроцессорной системы будем использовать высокопроизводительное ЦПУ КР1810ВМ86, имеющее 16-разрядную шину данных (что позволит напрямую передавать 11-разрядную информацию на ЦАП), выполненное по n-МОП-технологии и электрически совместимое с микросхемами ТТЛ и ТТЛШ.
Программируемый таймер К1810ВИ54 относится к классу функционально ориентированных программно управляемых интерфейсных БИС, поэтому перед началом работы в него необходимо загрузить управляющее слово (УС) и константу пересчета. УС задает режим работы, тип счета (двоичный или двоично- десятичный), порядок загрузки и размерность (один или два байта) константы пересчёта.
Программируемый таймер включает три независимых канала, каждый из которых может быть запрограммирован на работу в одном из шести режимов для двоичного или двоично-десятичного счёта.
Нулевой канал совместно с первым осуществляет отсчёт периода снятия информации с АЦП 100мс (т.к. используемая тактовая частота для внешних устройств составляет 2 МГц, для отсчёта времени 100 мс необходима константа пересчёта 200000, которая распределяется между нулевым и первым каналом 200·1000=200000).
Второй канал отсчитывает время, равное 2 мин, после чего переключает выход ЦАП на осциллограф.
Управляющее слово нулевого канала содержит в себе следующую информацию:
Рис.2 Содержание регистра управляющего слова нулевого канала таймера
В режиме 2 – импульсного генератора частоты – канал работает как делитель входной частоты PCLK на N, где N- константа пересчета. Режим 2 является режимом с автозагрузкой, т.е. после окончания цикла счета счетчик автоматически перезагружается и счет повторяется.
УС первого канала:
Рис.3 Содержание регистра управляющего слова первого канала таймера
Управляющее слово второго канала:
Рис.4 Содержание регистра управляющего слова второго канала таймера
В нулевом режиме изменение состояния счётчика происходит по срезу сигнала CLK, в качестве которого используется сигнал с выхода OUT нулевого канала (т.е. фактически второй канал считает количество произведённых запусков АЦП, которые следуют с периодом 100 мс).
Всего для отсчёта времени 2 мин в регистр константы пересчёта второго канала загружается величина 1199 (4AFh) (по первому сигналу CLK происходит загрузка счётчика из регистра константы пересчёта ).
При разработке структуры блока ЦП необходимо решить задачи разделения (демультиплексирования) шины адреса/данных, буферирования шины адреса и шины данных, а также задачу формирования системных управляющих сигналов для внешних устройств.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.