Пристрій мікропроцесорної обробки аналогової інформації
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
ти АЦП К572ПВ1А
Принципова схема підключення АЦП до МПП
2.2 Вибір типу ЦАП
При аналізі коефіцієнтів рівняння цифрового фільтру виявилося, що розрядність Yn може зрости , більш детально це пояснено у пункті структури представлення даних. Отже, нам потрібен 14-розрядний ЦАП з високою швидкодією та функціональною завершеністю.
В якості мікросхеми ЦАП для даного цифрового фільтру з чотирнадцятирозрядним вихідним сигналом можна вибрати 14 розрядний ЦАП К427ПА1. К427ПА1 має наступні характеристиками :
Розрядність14Час перетворення, мкс.30Кількість виводів40
Позначення ЦАП К572ПА1 на схемі принциповій електричній
2.3 Структура представлення даних
Рівняння цифрового фільтру має вигляд:
Причому
, , ,
припустимо що
Тоді
.
Розглянемо
При аналізі коефіцієнтів вважатимемо що є малою величиною.
З отриманої рівності видно , що ми не моженмо однозначно визначити чи коефіцієнт буде >1 чи <1, а отже не можем визначити чи збільшится розрядність вихідних даних. Отже нам потрібно взяти ЦАП з більшою розрядністю ніж АЦП для того щоб не втратити дані.
Вхідні дані представляємо як беззнакові дані, коефіцієнти і вихідні дані ми можемо отримати зі знаком, тобу старший біт відведемо для представлення знаку.
Структура представлення даних буде наступною:
а0 1 байт
а1 1 байт
а1 1 байт
b0 1 байт
Yn 2 байти
ХXYn-1 2 байти
ХXXn 2 байти
ХХХХXn-1 2 байти
ХХХХXn-2 2 байти
ХХХХ
3. Структурна схема та алгоритм функціонування МПП
3.1 Опис структурної схеми МПП
Системна шина складається з трьох окремих шин: шини даних, шини адрес і шини керування. Лінії СШ характеризуються спрямованістю.Спрямованість визначається по тому, який з пристроїв є визначальним за рівнем сигналу.
ШД - двоспрямована;
ША - односпрямована;
ШК - набір окремих ліній, що мають свій напрям.
За рахунок того, що виводи всіх компонент МП - пристрою підєднані до СШ, вони повинні мати крім станів, що забезпечують логічний нуль чи одиничку на виході, третій стан, стан з високим вихідним опором високоімпендансний стан. Кожна мікросхема, яка адресується в МПП пієднана до ША через адресний дешифратор (АД).
Мікропроцесор - центральний пристрій мікропоцесорної системи (МПС). Мікропроцесор в складі даного МПП виконує наступні функції: формує адреси команд,видає команди з памяті, їх дешифрує, видає для них команди, потрібні адреси, виконує над ними операції, при необхідності записує результат в память, формує керуючі сигнали для обміну, реагує на можливі зовнішні сигнали.
Тактовий генератор призначений для формування синхроімпульсів для роботи МП і інших пристройв МПС. Синхроімпульси мають амплітуду 12B, але відрізняються один від одного щільністю і зсунуті. Крім того, мікросхема КР580ГФ24, яка виконує функцію ГТІ, приймає участь в прийомі та видачі керуючих сигналів СШ.
ПЗП служить для постійного зберігання потрібних даних і програм. У випадку даного цифрового фільтру він зберігає програму, за якою працює цифровий фільтр, а також постійні коефіціенти (a0, a1, bo).
ОЗП служить для тимчасового зберігання інформації, потрібної для розрахунків.
Системний контролер К580ВК28 призначений для формування сигналів керування, які формуються процесором (MEMP, MEMW,IOR, IOW, INTA).
Шинний формувач К580ВА86 використовується для підвищення навантажувальної здатності шини адрес, до якої підєднані майже всі компоненти МПП.
Дві мікросхеми ППІ К580ВВ55 в даному МПП служать для обміну інформацією з зовнішніми пристроями АЦП і ЦАП.
3.2 Розподіл адресного простору
В адресний простір МП КР580ВМ80 входить 64К адрес памяті (216), що визначається 16 - розрядною адресною шиною. Мікропроцесор КР580ВМ80 може здійснювати синхронний і асинхронний обмін інформацією за даними адресами з памятю (ПЗП, ОЗП) та зовнішніми пристроями. При обробці інформації МП зчитує коди команд, операнди і записує одержаний вміст в регістри РЗК або виконує обмін інформації з памятю та зовнішніми пристроями.
Організація звертання до пристроїв обміну іеформації буде реалізована у вигляді роздільного керування памятю і зовнішніми пристроями. Лиш тільки дві команди IN і OUT, в цьому випадку, призначені для обміну інформації з зовнішніми пристроями. Так, як для цих команд адрес для зовнішнього пристрою 8-ми розрядний, то МП КР580ВМ80 може звертатись до 256 пристроїв воду і 256 пристроїв виводу. При цьому адресний простір памяті буде максимальним (64К).
Опишемо розміщення коефіцієнтів та змінних в адресному просторі
Адреса в памятіНазва параметраТип памяті0000hRST 0ПЗП0008hRST 10010hRST 20018hRST 30020hRST 40028hRST 50030hRST 60038hRST 7500hSPОЗП501hа0502hа1503hа2504hb0512hXn-2514hXn-1516hXn518hYn-1520hYn
3.3 Алгоритм функціонування МПП
Як відомо, ввід інформації від АЦП може здійснюватися одним з двох способів:
- програмним опитуванням, при якому ініціатором обміну є мікропроцесор, періодично опитуючи готовність даних;
- режимі переривань, при якому готовність даних формує сигнал переривання для МП, в результаті чого МП переходить на підпрограму обробки переривання (ввід інформації від АЦП).
Реалізація переривання можлива або з використанням команди RST N, або з використанням контролера переривань КР580ВН59. В двійковій формі команда RST N має вигляд: