Выбор и обоснование аппаратной части электронного устройства. Оценка быстродействия

Содержание.

1.  Введение……………………………………………………………………………………….

2.  Анализ задачи и ее формализация

3.  Разработка и обоснование общего алгоритма функционирования устройства и его описание………………………………………………………………………………..

4.  Выбор и обоснование аппаратной части устройства………………………………………

5.  Разработка и отладка программы……………………………………………………………

6.  Составление принципиальной (функциональной) схемы устройства и ее описание……

7.  Оценка быстродействия устройства………………………………………………………...

8.  Заключение……………………………………………………………………………………

9.  Список использованных источников………………………………………………………..

10.  Приложение…………………………………………………………………………………...

Введение.

Развитие микроэлектроники привело к широкому применению ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами. Использование микроэлектронных средств в изделиях приводит к повышению их технико-экономических показателей (стоимость, надежность, потребляемая мощность, габаритные размеры). В данном курсовом проекте будет разработано устройство выдачи звукового сигнала при нажатии клавиши для телевизионного приемника МВ, которое выполнено на микропроцессоре КР1816ВЕ51.

Анализ задачи и ее формализация.

При нажатии клавиши необходимо выдать звуковой сигнал длительностью 0.56 секунд с частотой 3.2 КГц. Данную задачу можно решить, изменяя значение одного из битов свободного порта. Основная программа прерывается через 5 мс, следовательно, если установить счетчик на 112, то получим заданную длительность звучания. Частоту 3.2 КГц организуем с помощью таймера Т1. Вывод звукового сигнала осуществляется через порт 3.7.

Выбор и обоснование аппаратной части устройства.

Звук выводится с помощью звукового преобразователя ЗП-1. Так как нагрузочная способность порта не велика, то на прямую соединить звуковой преобразователь с портом нельзя, поэтому будем использовать усилители тока. В качестве усилителя тока выбрана микросхема К155ЛН1.

  CPU              P3.0

       P3.1

       P3.2

       P3.3

       P3.4

       P3.5

       P3.6

       P3.7

Разработка и отладка программы.

В соответствии с алгоритмом и аппаратной частью устройства разработана программа (см. приложение), которая написана на языке «Ассемблер». Для удобства разбили программу на макросы, поэтому основная программа содержит только их имена. Рассмотрим макросы.

В макросе RestoreSoundPSW происходит запись текущего PSW в регистр  VarPSW и васстановление PSW для «звука» (из регистра SoundPSW).  В макросе SaveSoundPSW  наоборот. В макросе RestoreSoundPSWI текущее PSW записывается в регистр VarPSWI и восстрановление PSW для «звука». Этот макрос используется при прерывании таймера Т1, для исключения потери PSW основной программы (потеря может произойти при прерывании таймера Т1 в момент выполнения данной программы). В SaveSoundPSWI наоборот. В макросе ReloadCntT2 происходит перезагрузка счетчика CntT2 данными из регистра DataCntT2, который находится в DSeg. В макросе InvertSoundPort происходит инверсия 7-го бита 3-го порта. В SetSoundOn устанавливается бит SoundOn разрешающего инверсию порта 3.7. Макрос ResetSoundOn сбрасывает бит SoundOn. В макросе ResetSoundPrKey осуществляется сброс бита нажатой клавиши. В макросе ResetSoundPort происходит сброс звукового порта. В макросе InitTimerSound осуществляется инициализация таймера T1 в режим 2 и запись числа в ТН1 для формиирования частоты 3.2 КГц. В макросе InitIntSound происходит разрешение прерывания таймера Т1, всех прерываний и установка пиоритета таймера Т1. В макросе InitRegSound происходи запись адреса с которого начинается область под стек, запись «банка 2» в SoundPSW и запись числа 112 в регистр DataCntT2  для формирования длительности звучания, а так же перезагрузка регистра CntT2.

Вышеперечисленные макросы в основной программе выполняются в соответствии с алгоритмом.

Отладка программы производилась в программе emu51.exe. Перед этим текст программы был оттранслирован и она была размещена в памяти следующим образом:

CODE: 100h

Rsect:   30h

Bsect:    20h

VectIntSeg: 0

InitSeg: 50h

При такой трансляции бит SoundPrKey является 2-м битом 24-го регистра; бит SoundOn является 1-м битом 24-го регистра; регистр CntT2 имеет адрес 31h. Все вышеперечисленные регистры расположены в Dseg.

При установке 2-го бита 24-го регистра и выполнении программы