Регулирование мощности шума по принципам адаптивной фильтрации, отвечающей высоким требованиям к точности настройки
Дипломная работа - Безопасность жизнедеятельности
Другие дипломы по предмету Безопасность жизнедеятельности
? происходить следующим образом: выбирается соответствующий конфигурационный файл и последовательно программируется каждая ПЛИС. Незадействованные контакты должны быть припаяны к печатной плате, на электрической схеме они не указаны. iелью обеспечения минимального времени распространения синхросигнала, а также более надежного конфигурирования ПЛИiепи сигналов TCI, TMS, TCK, TDO и тактового сигнала должны быть проложены кратчайшим способом. После принципиальной схемы в приложении Е приведен перечень элементов.
В данной главе были описаны ограничения, накладываемые на выбор микросхемы ПЛИС и конфигурационного ПЗУ для неё. В соответствии с этими ограничениями, для реализации системы ШАРУ была выбрана ПЛИС EPF10K100ARI240-3 и конфигурационное ПЗУ EPC2LI20 фирмы Altera. Разработана принципиальная электрическая схема системы и перечень элементов, приведено краткое описание. Приведены методики конфигурирования ПЛИС.
5. Анализ быстродействия и функционирования системы ШАРУ
.1 Анализ быстродействия и занятых аппаратурных ресурсов
Для оптимизации процесса работы любого разрабатываемого устройства проводится анализ его быстродействия и задействованных аппаратурных ресурсов. Оптимальность процесса работы устройства оценивается следующими параметрами: быстродействием и максимальной тактовой частотой работы. При компиляции проекта была выбрана ПЛИС производства фирмы Altera семейства FLEX10KA, а именно EPF10K100ARI240-3. В свою очередь, быстродействие, так же как и максимальная тактовая частота работы, определяется количеством занятых аппаратурных ресурсов ПЛИС и числом задействованных контактов. В результате компиляции в Quartus II 9.0, был составлен файл отчета о скомпилированном проекте. В таблице 6.1 приведены некоторые данные, взятые из этого файла. Для измерения быстродействия и максимальной тактовой частоты в Quartus II 9.0 применяется встроенная функция Classic Timing Analyzer. Результаты данного анализа для разработанной цифровой системы ШАРУ представлены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 - Результаты анализа
Логические элементыКоличество3285% от общего количества33Элементы памятиКоличество273% от общего количества1Максимальная задержка распространения, нс15,8Максимальная тактовая частота, МГц58,7
5.2 Временное моделирование
Временное моделирование проводилось при помощи встроенной функции программного пакета Quartus II - Simulator Tool. На рисунках 5.1 и 5.2 представлены результаты данного моделирования.
На эпюрах представлены следующие сигналы:
clk - тактирующий сигнал;
en - enable, сигнал разрешения корректировки коэффициента передачи.
IN, OUT - 11 разрядные модули входного и выходного сигналов.
IN[11], OUT[11] - знаки входного и выходного сигналов.
В качестве эталонного значения дисперсии выбрано значение DISP_ET = 4900.
Рисунок 5.1 Результат моделирования до корректировки коэффициента передачи
Рисунок 5.2 Результат моделирования после корректировки коэффициента передачи
На рисунке 5.1 система находится в начальном состоянии (её коэффициент передачи W = 1). На выход поступают входные отсчеты без изменений. Задержка обусловлена временем, затрачиваемым на умножение входных данных на текущий коэффициент передачи. Далее, по установке сигнала enable в активный уровень значение коэффициента передачи начинает подстраиваться таким образом, чтобы на выходе системы был шум, мощность которого близка к эталонному значению. В результате некоторого числа корректировок коэффициент передачи принимает значение необходимое для обеспечения необходимой мощности шума на выходе. На рисунке 5.2 видно, что значения выходных отсчётов уменьшено до необходимого уровня.
В данной главе проанализирован программный модуль системы шумовой автоматической регулировки усиления синтезированный в главе 3. Описаны критерии оценки оптимальности. Составлена таблица, содержащая
количество аппаратных ресурсов задействованных при компиляции проекта ПЛИС, а так же оценка быстродействия. Анализ показал, что максимальная тактовая частота, при которой гарантируется точное функционирование модуля составляет 58,7 МГц, что превосходит заданное в ИД значение более, чем в два раза. Проведено временно моделирование с использование встроенных средств программного пакета Quartus II. Показано, что разработанный модуль функционирует согласно принятому алгоритму.
6. Описание конструкции системы
.1 Выбор конструкции системы
Основой для выбора конструкции устройства является приемлемая технология её изготовления, которая определяется количеством изделий, входящих в её состав. В рамках дипломного проекта приемлемым процессом изготовления конструкции является резание. Процесс имеет преимущества, так как выполняется на стандартном оборудовании и не требует подготовки, а, следовательно, он принят за основу при проектировании конструкции.
В настоящее время создание современной радиоэлектронной аппаратуры основывается на применении микросхем высокой степени интеграции в качестве её основных компонентов. Возрастающая сложность и функциональность аппаратуры, а также продолжающаяся ее микроминиатюризация приводят к увеличению числа коммутационных соединений. Применение многослойного печатного монтажа позволяет практически решать данные задачи.
Многослойная печатная плата (МПП) состоит из ряда склеенных печатны