Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Задачи и упражнения: Учебное пособие (Представление чисел и арифметические операции в цифровых устройствах. Микропроцессорные устройства и системы на базе МП КР580ВМ80), страница 88

8.18. Условия и задания те же, что в задаче 8.15, но импульсы должны иметь сложную форму, заданную в табл. 8.4, которой U_iи T_i— соответственно уровень и длительность i-и ступеньки.

Рис. 8.4. Ступенчатое пилообразное напряжение

Таблица 8.4.

8.19.МПС для цифровой обработки аналоговых сигналов включает в себя подсистему МП (рис. 8.2), запоминающие устройства, а также подключенные через порт ввода 01 6-разрядпый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и через порт выводи 02 8-разрядный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) (рис. 8 5). Выбрать элементы МПС, объяснить их назначение.

Указание. В АЦП должна обеспечиваться пропорциональная зависимость между входным напряжением и цифровым сигналов, причем диапазону входных напряжений 0...0,63 В должен соответствовать диапазон цифровых сигналов 0...63, а в ЦАП должна обеспечиваться пропорциональная зависимость между цифровым сигналом и выходным напряжением, причем диапазону цифровых сигналов 0...255 должен соответствовать диапазон выходных напряжений 0...2,55 В.

8.20.На вход МПС (см. рис. 8.5) подаются положительные трапецеидальные импульсы с амплитудой 0,2...0,6 В и длительностью не менее 100 мкс. Составьте алгоритм и программу, обеспечивающие работу МПС в качестве ограничителя сверху на заданном уровне U_п = 0,5 В (см. задачу 8.19).

8.21.Условия те же, что в задаче 8.20, но необходимо обеспечить двустороннее ограничение снизу на уровне U° = 0,3 В и сверху—на уровне U¹ =0,5 В.

Рис. 8.5. МПС для цифровой обработки аналоговых сигналов 204

8.22.а) МПС, схема которой представлена на рис. 8.5 (см. также задачу 8.19), работает в качестве селектора импульсов по длительности. На вход поступают положительные прямоугольные импульсы с амплитудой 0,2 В...0,6 В, длительностью 10...500 мкс и интервалом между импульсами не менее 2 мс. Обеспечить формирование импульсов с амплитудой 1 В и длительностью 1 мс каждый раз, как на входе появляется импульс с длительностью больше 300 мкс.

б) На вход АЦП МПС (см. рис. 8.5) поступает плавно меняющееся напряжение. Необходимо обеспечить формирование на выходе ЦАП прямоугольных импульсов с длительностью t_и = 30 мкс, начальным уровнем U⁰ = 0 и амплитудой U_m = 2 В каждый раз, когда входное напряжение, возрастая, достигает уровня U_п = 0,5 В.

в) На вход АЦП МПС (см. рис. 8.5) поступают положительные импульсы произвольной формы с амплитудой не более 0,5 В. Составьте алгоритм и программу, обеспечивающие задержку этих импульсов на заданное время.

г) МПС (см. рис. 8.5) работает в качестве селектора серий импульсов (см. задачу 8.19). Входные импульсы имеют амплитуду 0,2...0,5 В и длительность 50 мкс. На выходе должен формироваться прямоугольный импульс с амплитудой 2 В и длительностью 100 мкс в том случае, если в течение интервала времени 1 мс на вход поступило не менее пяти импульсов.

8.23. МПС (см. рис. 8.5) используется в качестве однородного цифрового фильтра — дециматора, в котором обработка сигнала производится в соответствии с формулой

где x_n-i – цифровой отсчет входного сигнала в (n- 1)-м интервале дискретизации; n = N, 2N, 3N, …; N — число суммируемых отсчетов; y_n — цифровой отсчет выходного сигнала в м интервале дискретизации [9]. В фильтре — дециматоре выходные отсчеты следуют с частотой, в N раз меньшей частоты следования входных отсчетов.

Составить алгоритм и программу для этого фильтра в предположении, что y_n £ 255. Определить максимальные частоты дискретизации входного и выходного сигналов при N = 4.

Указание. Предполагается, что к моменту подачи команды вода в МП IN 01 в АЦП уже сформирован очередной отсчет входного сигнала, а к моменту подачи команды вывода из МП OUT 02 ЦАП готов к приему выходного сигнала, т. е. реализуется синхронный режим ввода-вывода.