Микропроцессорная система сбора и обработки сигналов
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
µжиме могут работать порты А и В, а также свободные (не занятые передачей служебных сигналов для портов А и В) линии порта С;
режим 1 - однонаправленный ввод/вывод с квитированием;
режим 2 - двунаправленный ввод/вывод с квитированием.
Квитирование позволяет вести асинхронный обмен с учетом готовности абонента к передаче, т. е. иметь переменный темп обмена соответственно возможностям внешнего устройства. Формат управляющего слова показан на рисунке 1.8.
Рисунок 3.3 - Формат управляющего слова
Разряд 7 содержит единицу, что является признаком управляющего слова УС1. Разряды 6...3 определяют режим и вид портов А и свободных от служебных сигналов линий порта Сн (старшей половины порта), а разряды 2...0 - то же для порта В и младшей половины порта С (Cl). Режим порта А выбирается по условиям: 00- режим 0, 01 - режим 1, 1Х - режим 2. Порт В имеет режим 0 или 1 при нулевом или единичном значении разряда 2 соответственно. Единичные значения разрядов 4, 3, 1 означают ввод, нулевые - вывод.
При записи нового УС1 все регистры портов сбрасываются. Управляющее слово УС2 задает значения 0 или 1 одному из разрядов порта С. Для приведения в определенное состояние нескольких выходов порта С нужно подать в адаптер соответствующее число слов УС2. В итоге словами УС2 на выходах порта PC задаются коды, определяющие режим работы ВУ и изменяемые программным способом.
Формат управляющего слова УС2 показан на рисунке 3.5, б. Признаком этого слова служит нулевое значение разряда 7. Разряды 6...4 не используются. В разрядах 3...1 размещается двоичный код номера разряда, приводимого в то или иное состояние в порте С данным УС2. В нулевом разряде указывается состояние (0 или 1), которое следует придать данному разряду.
3.8 Выбор коммутатора
В качестве коммутатора аналоговых каналов можно использовать микросхему К590КН3 - 16-канальный коммутатор с дешифратором и предназначенный для коммутации напряжения от -18 до 18 В. Выбирая данную микросхему, мы оказываем поддержку отечественному производителю.
3.9 Выбор АЦП
Для обработки аналоговой информации, поступающей с датчиков, в состав данной системы должен входить аналого-цифровой преобразователь (АЦП). АЦП - это устройство, предназначенное для преобразования непрерывно изменяющейся во времени физической величины в эквивалентные ей значения цифровых кодов. В настоящее время все большую популярность получили АЦП со встроенной коммутацией, что упростило бы построение данной системы (не нужен был бы коммутатор). Но в своей системе я предпочла внешний коммутатор.
Требования к выбору АЦП следующие:
т.к. производится подключение АЦП к системной шине необходимо наличие 8-разрядной шины данных с тремя состояниями;
время преобразования;
диапазон входного напряжения Uвх от -10 до 0 В.
Ввод сигнала, его представление в дискретную форму, проводится с учетом его требуемого интервала дискретизации, определяемой теоремой Котельникова, согласно формуле(1).
Величина определяет временной интервал только для одного сигнала.
, (1)
Где fВ верхняя гармоника сигнала, Гц
, (2)
Где f0 частота сигнала, Гц
кГц,
мкс
Быстродействие АЦП составит 11,35 мкс.Разрядность определим исходя из погрешности представления информации ?пр
Определим число разрядов АЦП исходя из формулы (3)
, (3)
МикросхемаРазрядностьВремя преобразования(мкс)КП572ПВ387,5К1108ПВ1100,9К1108ПВ2122К1113ПВ11030
В соответствии с перечисленными требованиями выбираем 10-разрядный АЦП К1108ПВ1.
3.10 Выбор последовательного порта
Наиболее распространенный вид связи между различными системами - это последовательный обмен. В этом случае байт данных передается по единственному проводу бит за битом с обеспечением синхронизации между приемником и источником данных. Очевидное преимущество последовательной передачи состоит в том, что она требует небольшого количества линий связи. Существует множество стандартных последовательных протоколов передачи данных, которые применяются в МК. В некоторых микроконтроллерах эти протоколы реализуются внутренними схемами, размещенными на кристалле, что позволяет упростить разработку отдельных приложений. Наиболее распространенная форма последовательной связи - асинхронный обмен, при котором байт данных посылается как пакет, включающий информацию о начале и конце передачи данных, а также информацию для контроля ошибок. Наиболее популярный протокол асинхронной последовательной связи называется RS-232, который в настоящее время является международным стандартом и используется в компьютерах. При реализации синхронного обмена вместе сданными посылается синхросигнал, который используется приемником для стробирования данных. Наиболее популярный протокол синхронной связи - SPI. В этом протоколе каждое устройство адресуется индивидуально, хотя линии передачи данных могут быть общими для многих устройств. Сначала передается байт, который содержит команду для принимающего устройства, затем идет необязательный 16-разрядный адрес, после чего следуют 8-разрядные данные. Протокол SPI позволяет передавать несколько байтов. Ввиду вышеперечисленных преимуществ и в соответствии с техническим заданием выбираем в качестве последовательного порта связи контроллер КР580ВВ51.
4. Описание алгоритма функционирования и особенности структурной схемы
Основные связи периферийных ?/p>