Задание на курсовое проектирование. Анализ технического задания. Разработка принципиальной схемы МПС

СОДЕРЖАНИЕ

1. Задание на курсовое проектирование.............................................................................. 3

2. Анализ технического задания........................................................................................... 4

3. Разработка принципиальной схемы МПС....................................................................... 5

3.1  Блок микропроцессора К1810ВМ86........................................................................... 5

3.2  Программируемый таймер К1810ВИ54................................................................... 6

3.3  Блок ЦАП-ОУ-компаратор......................................................................................... 7

3.4  Контроллер клавиатуры и индикации КР580ВВ79.................................................. 8

4. Адресация памяти и внешних устройств......................................................................... 9

5. Программная реализация алгоритма анализа............................................................... 11

Литература............................................................................................................................. 15

Приложения........................................................................................................................... 16

1. Схема электрическая структурная........................................................................... 16

2. Схема электрическая принципиальная....................................................................... 17

3. Перечень элементов..................................................................................................... 18

1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

1.8.X. Разработать анализатор характеристик случайных сигналов на основе базовой МПС, включающей компаратор, ЦАП и цифровой дисплей на 8 десятичных разрядов. Организовать программное управление уровнем срабатывания компаратора с помощью ЦАП. Опрос выходного сигнала компаратора рекомендуется производить по прерыванию.

1.8.2.  Реализовать алгоритм измерения зависимости среднего по N отсчетам времени пребывания сигнала ниже заданного уровня с выводом результатов на дисплей.

2. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Данное техническое задание предполагает периодический анализ внешнего аналогового сигнала, заключающийся в сравнении фиксированного количества изохронных отсчетов с некоей величиной, подаваемой через ЦАП на аналоговый компаратор. Число отсчетов и величина срабатывания компаратора задаются программно, непосредственно перед циклом анализа, дальнейшее переназначение этих величин без перепрошивки РПЗУ и полного перезапуска системы невозможно.

Изохронные отсчеты, иначе, дискретизация, формируются посредством функционально-ориентированной БИС интервального таймера К1810ГФ84, работающего в режиме импульсного генератора частоты (режим 2) и выдающего через равные промежутки времени запрос на прерывание по входу INTR микропроцессора. Каждый запрос на прерывание инициирует запуск подпрограммы обработки прерывания, в теле которой и происходит анализ единичного отсчета сигнала – сравнение его с опорным уровнем компаратора и непосредственная классификация как «сигнала нижнего уровня» либо «верхнего».

Управление порогом срабатывания аналогового компаратора напряжений КМ597СА2 производится десятиразрядным умножающим ЦАП КР572ПА1А, суммирующим токи. Вследствие избыточности использования 16-разрядных регистров для хранения всего 10-разрядного кода преобразования, применяется один 8-разрядный регистр-защелка КР580ИР82, подающий на компаратор старшие восемь разрядов кода преобразования. На младшие разряды D1-D0 ЦАП подается логический ноль. Согласование токового выхода ЦАП с потенциальным входом компаратора производится посредством микросхемы операционного усилителя К544УД1А, выдающего постоянное напряжение, пропорциональное весу двоичного кода преобразователя.

Интерпретация компаратора как внешнего устройства требует сохранения значения логического выхода компаратора в единственном разряде некоторого буферного элемента, в роли которого выступает буферный регистр-защелка, аналогичный адресным регистрам и ЦАП-регистру. Функция этого регистра-защелки не ограничена хранением одного разряда показаний компаратора – по сигналу «подтверждение запроса на прерывание» микропроцессора () с этого регистра считывается однобайтный нулевой номер вектора прерывания, направляющий процессор к нулевому адресу РПЗУ, начиная с которого хранятся программные координаты процедуры обработки прерывания.

Абстрагируясь от программной реализации алгоритма анализа сигнала, использованной в данном проекте, необходимо отметить метод выдачи результатов на знакосинтезирующие индикаторы (ЗСИ), в качестве которых используются два четырехразрядных семисегментных светодиодных индикатора с десятичной точкой KingBright CA04-41GWA (общий анод, зеленый цвет).

Управление индикацией производится БИС контроллера клавиатуры и индикации КР580ВВ79, работающего в режиме ввода справа, с внешней дешифрацией и четырехразрядном коде символа (до 32 знакомест). Десятичная точка является «плавающей», что обеспечивает более наглядное и традиционное восприятие результатов анализа человеком.