Содержание
1. Введение 3
2. Анализ задачи и ее формализация 3
3. Общий алгоритм функционирования устройства 4
4. Синтез операционного узла 5
5. Синтез управляющего узла 6
Структурные схемы и карта памяти
7
6. Описание принципиальной схемы устройства 9
7. Оценка быстродействия устройства 9
8. Заключение 10
9. Список используемой литературы 10
Приложение 1 – Листинг программы
1. Введение
В радиотехнике,
наряду с методами аналоговой обработки сигналов, широкое применение получили
методы и устройства цифровой обработки сигналов, реализованные на основе микропроцессоров.
Применение микропроцессоров в радиотехнических системах (РТС) существенно
улучшает их технико-экономические показатели (потребление энергии, габариты,
стоимость и т.д.), открывает широкие возможности реализации сложных алгоритмов
цифровой обработки сигналов.
Применение микропроцессоров
целесообразно во всех случаях ,т.к. разница в цене МП и логической МС невелика,
а преимущества МП очевидны .
Микропроцессоры
находят применение при решении широкого круга радиотехнических задач, таких как
построение радиотехнических измерителей координат, сглаживающих и
экстраполирующих фильтров, устройств вторичной обработки сигналов,
специализированных вычислительных устройств бортовых навигационных комплексов,
устройств кодирования и декодирования сигналов, весовой обработки пачечных сигналов
в радиолокации, различного рода измерительных устройств и т.п.
Микропроцессор 580-й
серии является самым простейшим из используемых. Тем не менее, на его базе
легко построить дешевые и компактные устройства: программируемые таймеры,
генераторы низкочастотных сигналов, тестеры для диагностики микросхем и пр. В
данной курсовой работе на базе микропроцессора КР580ВМ80 реализован цифровой
фильтр.
2. Анализ задачи и ее формализация
Цифровой сглаживающий фильтр является
преобразователем, в котором выходной отсчет сигнала формируется путем обработки
текущего и одного или нескольких предыдущих отсчетов на выходе устройства. Структурная
схема представляет из себя рекурсивный фильтр I-го порядка.
Импульсная характеристика этого фильтра представлена
на рис.2.
В аналоговом виде данный фильтр представляется простейшей
CR-цепочкой и имеет непрерывную спадающую характеристику.
В ОЗУ необходимо выделить область памяти для
хранения входных и выходных отсчетов и промежуточных результатов вычисления.
Также необходимо выделить память под стек, так как программа цифрового фильтра
является прерывающей, а стек необходим для хранения данных, которые в момент прерывания
использовались основной программой. В основе преобразования лежит линейное
разностное уравнение: y(n) = x(n) + 0.625y(n-1). Входные отсчеты
поступают на шину данных микропроцессора в виде 8-и разрядного параллельного
прямого кода с частотой Fд=3 кГц. На выходе устройства
стоит ЦАП преобразующий выходной код в аналоговый сигнал с диапазоном (–3…+3)
В. Обработка отсчетов производится программой, хранящейся в ПЗУ. Размер одного
цикла программы должен быть таким, чтобы к моменту прихода следующего отсчета
устройство закончило обработку предыдущего и находилось в состоянии готовности.
3. Общий алгоритм функционирования
устройства
Для получения необходимого диапазона изменения выходного аналогового
сигнала на выходе ЦАП ставится схема на операционном усилителе К140УД8 в
инверсном включении. Опорное напряжение на ЦАП формируется схемой на ОУ
140УД6А. Неиспользуемые младшие разряды 12-и разрядного ЦАП К594ПА1
заземляются, т.е. на них подается логический ноль. По внешнему сигналу частотой
FД=3 кГц происходит выработка сигнала INT во входном регистре К589ИР12 который подается на вход INT микропроцессора. Как только процессор готов прочитать команду
векторного прерывания, происходит выдача команды RST 7
на шину данных. Хранящаяся в ПЗУ программа обработки прерывания считывает
входные данные и по ним, а также по предыдущему выходному отсчету,
хранящ5Ҷмуся в ОЗУ, ормирует выходные данные. Для ввода-вывода
данных используются порты ввода и вывода, в качестве которых выступают регистры
К589ИР12 и К582ИР82. Программа хранится в 1К ПЗУ КР537РУ10, а данные в 2К ОЗУ
К573РФ1. Для логических преобразований сигналов используются 2 микросхемы: К155ЛЛ1 (ИЛИ), К155ЛН1(НЕ).
4. Синтез операционного узла
