Повышение помехозащищенности станций и обеспечение боевой работы радиотехнических войск ПВО
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
кости всей системы, широких возможностей обмена информацией, МПК должен обладать увеличенными возможностями входных и выходных шин.
Существенную роль при выборе МПК играет технология изготовления БИС. Многие ИС, изготовленные по различным технологиям для совместного использования с другими ИС требуют наличия устройств согласования, в результате чего увеличивается объем аппаратуры и уменьшается быстродействие.
Наиболее полно удовлетворяет перечисленным требованиям МПК 1804 - микропроцессор с разрядно-модульной организацией. Он обладает необходимым быстродействием (тактовая частота равна 12 Мгц). В набор команд входят такие операции как преобразование прямой, код - дополнительный, нормализация чисел как двойной, так и обычной длины. Имеется возможность наращивать разрядность всей системы. Технология изготовления 1804-ТТЛШ, что позволяет использовать схемы без согласования быстродействующий умножитель 1802 ВР3, выполненный по той же технологии, и ИС, изготовленные по ТТЛ и КМОП - технологиям.
Серия 1804 достаточно развита, включает в себя микропроцессорные секции (МПС), блок микропрограммного управления (БМУ), схему управления сигналами состояний (СУСС), схему ускоренного переноса (СУП) и другие БИС, позволяющие создать спецвычислитель с большими возможностями. МПК 1804 имеет высокую надежность, широкий диапазон рабочих температур, повышенную радиационную стойкость.
3.5 Разработка алгоритма вычислений применительно к выбранному типу комплекта цифровых элементов
В соответствии с алгоритмом АК с обычным коррелятором, а также учитывая особенности выполнения операций над числами со знаком, необходимо произвести следующие операции:
умножение;
сложение и вычитание чисел обычной длины;
умножение на коэффициент обратной связи.
3.5.1 Умножение
Выполнить операцию умножения можно двумя способами:
) Аппаратный способ. Этот способ основывается на применении специальных БИС - быстродействующих N - разрядных умножителей с временем умножения 130-200нс.
Достоинство: малое время выполнения операции;
Недостаток: требует дополнительных аппаратурных затрат.
) Программный способ. Основывается на выполнении вычислений в микропроцессоре с помощью программных средств.
Достоинство: не требует дополнительных аппаратных средств;
Недостаток: низкое быстродействие.
Так как нам необходимо высокое быстродействие, то выбираем первый способ. В качестве умножителя 8 x 8 разрядов будем использовать быстродействующий умножитель 1802ВР3.
Особенности данной микросхемы:
) малое время умножения (140нс);
) имеется встроенная функция округления до 8 разрядов.
3.5.2 Сложение и вычитание чисел обычной длины
Выполнение данных операций при применении микропроцессорных секций 1804ВС2 не представляется трудным, поскольку данные функции имеются в перечне операций, выполняемых АЛУ данных БИС.
Особенности данной операции:
Поскольку необходимо производить операции со знаком, то при разработке схемы возникают трудности с обработкой знакового разряда. Для их преодоления необходимо использовать возможность фиксации местоположения каждой БИС в системе (старшая, средняя, младшая).
При установке МПС в качестве старшей, старший разряд воспринимается в ней как знаковый и вычисление производится с учетом этого разряда.
3.5.3 Умножение на коэффициент обратной связи
Как известно, для того, чтобы система обладала динамической устойчивостью, коэффициент должен быть:
a=
Поскольку разрядность входных сигналов (N-1) =7, то 2Рвх в цифровом виде эквивалентно22N. Для реализации данного действия необходимо число поделить на 214 или сдвинуть на 14 разрядов в сторону младших разрядов. Так как это неприемлемо для системы, работающей в реальном масштабе времени (время обработки ограничено), выбираем следующий алгоритм:
) при выполнении операции умножения K| Uв|, результат умножения двух 7-разрядных чисел - 14-разрядное число, но мы округлим его до 7-разрядного, отбрасывая 7 младших разрядов.
) При выполнении умножения на следующем шаге алгоритма, например Uвых |Uв|, мы опять округляем полученное число до старших 7 разрядов. Но здесь возникают особенности. Если первое округление не сильно сказывается на результате, то любая, а тем более ограничение наглядности при вычислении коэффициента передачи Кп будет оказывать сильное влияние на время сходимости АК. Особенно это будет заметно, когда результат умножения при вычислении Кп меньше единицы 8-го разряда. При этом в результате округления значение Кп будет равно 0, соответственно АК сходится не будет. Но при применении АЦП с адаптивным шагом квантования шаг квантования постоянно меняется в соответствии с уровнем помехового сигнала, то есть разрядная сетка постоянно заполнена, но ее переполнения не наступает. Таким образом, применение АЦП с адаптивным шагом квантования дает возможность выполнить округление оба раза без существенного ухудшения параметров АК. Рис.
3.5.4 Организация блока обработки данных
Предварительные замечания по организации блока обработки данных были сделаны ранее. Рассмотрим этот вопрос более детально. Микропроцессорная секция 1804 ВС2 предназначена для выполнения операций сложения (вычитания). Умножитель 1802 ВР3 выполняет операции умножения. Прочие элементы необходимы для организации ввода-вывода данных. Рассмотрим элементы, входящие в б?/p>