Проектирование абонентского вызывного устройства ведомственной системы персонального радиовызова на основе микроконтроллера КР1830ВЕ51, страница 5

·  Используя технологию множественного доступа к передающему оборудованию, возможно создание в рамках ведомственной СПРВ нескольких независимых систем радиовызова с управлением от разнесенных центров приема сообщений, что позволяет создавать независимые системы для отдельных служб и подразделений предприятия или организации.

·  Ведомственные СПРВ проектируются под конкретные нужды предприятия или организации. Кроме того, работу ведомственной СПРВ значительно проще адаптировать в соответствии с изменяющимися производственными нуждами.

В данном курсовом проекте проектируется простой абонентский приемник на основе микроконтроллера КР1830ВЕ31, предназначенный для использования  в ведомственной СПРВ, что предполагает применения протокола связи, оптимального для работы в данной конкретной системе.


2.  Анализ протокола проектируемой ведомственной СПРВ

ü  Длительность доставки сообщений Тдост =­­ 0,5с.

ü  Число фиксированных сообщений (сигналов вызова) - 16.

ü  Число информационных окон - 128, в их числе одно окно широковещательного режима и 127 абонентских окон.

ü  Состав окна - 2 кадра: кадр адреса и кадр сообщения.

ü  В широковещательном режиме кадр адреса содержит нулевой адрес.

ü  Способ кодирования адреса: передача 7-разрядного кода адреса в сопровождении бита четности кода (старший разряд байта).

ü  Способ кодирования сообщения: обнаружение ошибок с использованием дублирования кода сообщения (в старшем полубайте).

ü  Режим работы порта последовательного ввода/вывода микроконтроллера - режим 2 (последовательный кадр адреса/сообщения состоит из 11 бит: старт-бита, восьми бит кода адреса/сообщения, бита RB8, стоп-бита).

ü  В кадре адреса RB8 = 1, в кадре сообщения RB8 = 0.

ü  Тактовая частота микропроцессора Fosc = 4 МГц.

ü  Длительность машинного цикла Тмц = 12/ Fosc = 3 мкс.

ü  Длительность бит-интервала последовательного кадра адреса/сообщения (длительность передачи/приема одного бита) в режиме 2 Тби = 64/ Fosc = 16 мкс.

Параметры сигнала вызова:

-звуковая посылка с частотой 1024 Гц (1,5 с).

-пауза(1,5с).

-свет непрерывно.

Т цикла СПРВ = 0,5с.

Окно 0

(ш/вещ)

Окно 1

(абон)

Окно 2

(абон)

Окно 3

(абон)

•••

Окно 126

(абон)

Окно 127

(абон)


Кадр адреса

Кадр сообщения

Старт-бит

D0

D1

D2

•••

D7

RB8

Стоп-биты

Старт-бит

D0

D1

D2

•••

D7

RB8

Стоп-биты

Т пр. кода адреса

Т обр. адр.

Т пр. кода сообщ.

Т обр. сообщ.

Т кадров адреса

Т кадров сообщения


2.  Общая структура и описание функционирования премного устройства СПРВ

Общая структура устройства персонального радиовызова (пейджера) приведена на рис.5.

С ВЧ-тракта приемника на НЧ-блок поступают: сообщения в виде последовательного кода, импульсы синхронизации микроконтроллера Fosc, а также непрерывные импульсные последовательности с частотами Fинд. и Fвыз (предполагается, что устройство синхронизации ВЧ-блока включает в себя часы астрономического времени, где формируются названные последовательности), которые используются при формировании сигналов звуковой сигнализации.

Абонентские приемники, входящие в состав одной ведомственной СПРВ созданы по единой схеме, управляются одними и теми же программами, но каждый из них имеет свой персональный адресный код, установка которого должна осуществляться простым способом, без применения специальных, предназначенных для этого специальных сервисных устройств. В данном устройстве индивидуальный адресный код пейджера загружается через порт Р1 монтажным способом.

Следует стремиться к тому, чтобы в проектируемом устройстве было минимальное количество элементов управления.

Устройство из всего потока сообщений, поступающих с ВЧ-блока, выделяет только те, которые адресованы данному пейджеру. Декодировав, их оно, согласно принятому сообщению, формирует акустическую и световую сигнализацию. Принятые пейджером сигналы вызова сбрасываются, и он снова переходит в режим приема сообщений с ВЧ-блока.

Последние принятые сообщения запоминаются. При поступлении нового сообщения из списка удаляется самое старое, если при приеме объем списка превышает заданное значение.

Все записанные сообщения из списка вызовов можно ''просмотреть'', то есть последовательно сформировать звуковые и световые сигналы вызова, предусмотренные этими сообщениями.

В случае выключения пейджера список принятых сообщений сохраняется. Само завершение работы пейджера обозначается с помощью записи в список кода-маркера для разделения списка на части, соответствующие разным сеансам работы. Коду-маркеру соответствует специальный акустический сигнал (например, непрерывная звуковая посылка с частотой Fинд). С ВЧ-блока снимается питание при выключении пейджера, эту функцию выполняет устройство управления пейджера.


3.  Синтез аппаратной части вызывного устройства СПРВ

Принципиальная схема аппаратной части вызывного устройства приведена на рис.6. Микросхемы DD1, DD2, DD3 образуют вычислительное ядро контроллера пейджера. Это обусловлено применением микроконтроллера КР1830ВЕ31 (DD1), лишенного внутренней памяти программ.

Поэтому необходимо использовать порты Р0 и Р2 для организации магистрали микропроцессорной системы: порт Р0 используется для вывода младшего байта адреса А7 … А0, мультиплексированного по времени с вводом байта данных в режиме чтения ПЗУ; порт Р2 используется для вывода старшего байта адреса А15 … А8 при работе с внешней памятью программ.

Часть линий порта Р3 (Р3.0; Р3.2; Р3.3) используется для альтернативных функций, так через вывод Р3.0 (RxD) вводятся последовательные данные от демодулятора ВЧ-тракта пейджера в приемник последовательного порта; выводы Р3.2 (/INTO) и Р3.3 (/INT1) предназначаются для ввода внешних запросов прерываний при нажатии соответственно кнопок ''ВЫКЛ'' и ''ПРИН''. Линии Р3.4 … Р3.7 используются для вывода сигналов управления, сформированных программным способом, на внешние объекты управления.