Проектирование идентификатора каналов многожильного кабеля
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
"Проектирование идентификатора каналов многожильного кабеля"
Введение
кабельный тестер микроконтроллер демультиплексор
Кабельный тестер- устройство, обычно состоящее из двух частей, проверяющее состояние кабеля или кабельной линии. Некоторые приборы позволяют проводить измерения характеристик кабеля или кабельной линии. На данный момент существует три класса приборов: для базовой проверки кабеля, для квалификации кабельной системы, для сертификации кабельной системы.
Выбор и обоснование основных технических решений. Детализация исходного ТЗ и постановка задачи
Пусть имеется кабель, состоящий из 80 жил. Чтобы определить на концах кабеля где какой провод, на одной стороне кабеля должен стоять блок-передатчик, а на другой блок-приемник. Схема подобной системы выглядит следующим образом:
Рис.
В данной работе будем рассматривать процесс создания блока-передатчика, который будет поочередно отсылать на каждый из подключенных проводов номер, соответствующий этому проводу и закодированный особым образом. Блок-приемник будет разрабатываться параллельно. В процессе выполнения данной работы необходимо получить принципиальную схему блока и функционирующую модель в программном пакете Proteus.
Источники информации (входных сигналов)
Передатчик не имеет источников входных сигналов.
Приемники информации (выходных сигналов)
Приемниками информации для блока-передатчика являются 80 проводов, на которые подаются из закодированные номера.
Возможные пути (варианты) решения поставленной задачи
Основная проблема в решении данной задачи - недостаток портов ввода/вывода на микроконтроллере для обеспечения отсылки закодированного сигнала на один из 80ти проводников. Наиболее очевидным и простым решением здесь будет увеличение числа выводов за счет использования демультиплексоров, подключенных своими адресными входами к общей шине. Структурная схема для данного решения представлена ниже.
Возможные варианты структурных схем
Рис.
Обоснование выбора ОМК для решения поставленной задачи
В качестве устройства управления должен быть выбран микроконтроллер, обладающий хорошими техническими характеристиками, иметь, а также иметь относительно невысокую стоимость.
Также необходимо определить количество необходимых для работы портов, которые должен иметь микроконтроллер.
Учитывая все эти требования, в качестве устройства управления мною был выбран микроконтроллер ATmega8.
Причины выбора:
Количество портов 3. Этот параметр позволяет подключить необходимое количество демультиплексоров, для обеспечения контролируемой подачи сигнала на 80 проводов.
огромное количество справочной информации, примеров работы с микроконтроллером, книг по программированию данного МК.
ATmega8 недорогой по сравнению с другими микроконтроллерами, имеет низкое энергопотребление.
Обеспечивает необходимую производительность, т.е. вычислительную мощность, позволяющую обрабатывать системные запросы в течение всей жизни системы на выбранном прикладном языке.
Данный микроконтроллер довольно доступен на радио рынках в достаточных количествах.
К нему существует большое количество компиляторов на множестве прикладных языков, в том числе и компилятор от разработчика данного микроконтроллера, что дает дополнительную поддержку от производителя.
Имеет все необходимые функции и устройства для работы в проектируемой системе.
Отличительные особенности:
8-разрядный высокопроизводительный AVR микроконтроллер с малым потреблением
Прогрессивная RISC архитектура
130 высокопроизводительных команд, большинство команд выполняется за один тактовый цикл;
32 8-разрядных рабочих регистра общего назначения;
Полностью статическая работа;
Производительность приближается к 16 MIPS (при тактовой частоте 16 МГц);
Встроенный 2-цикловый перемножитель ;
Энергонезависимая память программ и данных
8 Кбайт внутрисистемно программируемой Flash памяти (In-System Self-Programmable Flash);
Обеспечивает 10000 циклов стирания/записи;
Дополнительный сектор загрузочных кодов с независимыми битами блокировки;
Внутрисистемное программирование встроенной программой загрузки;
Обеспечен режим одновременного чтения/записи (Read-While-Write)
512 байт EEPROM;
Обеспечивает 100000 циклов стирания/записи;
1 Кбайт встроенной SRAM;
Программируемая блокировка, обеспечивающая защиту программных средств пользователя;
Интерфейс JTAG (совместимый с IEEE 1149.1)
Возможность сканирования периферии, соответствующая стандарту JTAG
Расширенная поддержка встроенной отладки;
Программирование через JTAG интерфейс: Flash, EEPROM памяти, перемычек и битов блокировки;
Встроенная периферия
Два 8-разрядных таймера/счетчика с отдельным предварительным делителем, один с режимом сравнения;
Один 16-разрядный таймер/счетчик с отдельным предварительным делителем и режимами захвата и сравнения;
Счетчик реального времени с отдельным генератором;
Четыре канала PWM;
8-канальный 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь;
8 несимметричных каналов;
6 дифференциальных каналов (только в корпусе TQFP);
2 дифференциальных канала с програм