Пристрій мікропроцесорної обробки аналогової інформації (стр. 1 из 4)

Мiністерство освiти та науки України

Нацiональний унiверситет "Львiвська Полiтехнiка"

Кафедра САПР

Пояснювальна записка

До курсової роботи

з курсу "Комп’ютери та мікропроцесорні системи"

ПРИСТРІЙ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ ОБРОБКИ АНАЛОГОВОЇ ІНФОРМАЦІЇ

Керiвник:Теслюк В.М.Виконав:

Cтудент: Зелінський Андрій Я.

Прийняв

Панчак Р.Т.

ЛЬВІВ -2005

Завдання на курсовий проект студента

Тема проекту: “Пристрій мікропроцесорної обробки аналогової інформації”

Постановка задачі: Розробити компоненти технічного і програмного забезпечення мікропроцесорного пристрою на базі МП КР580ВМ80, який включає аналогово-цифровий і цифро-аналоговий перетворювачі і виконує функцію цифрової обробки аналогової інформації. Обробка описується заданим пропорційно-інтегро-диференціальним рівнянням, що пов’язує аналогові сигнали x(t) на вході і y(t) на виході системи.

Визначення варіантів індивідуального завдання:

Номер залікової книжки студента: 0308356

· Для таблиці 1 (k=20) порядковий номер варіанта буде:

L₁={([56/20]+{ 56/20})/20}+1=18+1=19;

· Для таблиці 2 (k=3) порядковий номер варіанта буде:

L₂={([56/3]+{ 56/3})/3}+1=2+1=3;

· Для таблиці 3 (k=2) порядковий номер варіанта буде:

L₃={([56/2]+{ 56/2})/2}+1=0+1=1;

· Для таблиці 4 (k=17) порядковий номер варіанта буде:

L₄={([56/17]+{ 56/17})/17}+1=8+1=9;

Для таблиці 5 (k=14) порядковий номер варіанта буде:

L₅={([56/14]+{ 56/14})/14}+1=4+1=5;

· Для таблиці 6 (k=11) порядковий номер варіанта буде:

L₆={([56/11]+{ 56/11})/11}+1=6+1=7;

Початкові дані

· функціональна залежність:

· розрядність АЦП - 10;

· полярність вхідного сигналу: однополярний(невід’ємні);

· організація обміну з АЦП - через переривання з RST6 використовуючи режим 1 роботи контролера КР580ВВ55;

· об’єм ОЗП і організація мікросхеми пам’яті – 8K використовуючи мікросхеми пам’яті з організацією 4096x1

· вид функціонального вузла: постійний запам’ятовуючий пристрій

Анотація

Зелінський Андрій Ярославович

“Пристрій мікропроцесорної обробки аналогової інформації”. Курсова робота. - НУ “Львівська політехніка”, каф.: САПР, дисципліна: “Комп’ютери і мікропроцесорні системи”, 2005.

Кусова робота складається з 37 сторінок, 10 таблиць, 21 схем, 2 додатків.

В даній курсовій роботі розроблено компоненти апаратного і програмного забезпечення мікропроцесорного пристрою, який включає аналого- і цифро-аналогові перетворювачі і виконує обробку за функціональною залежністю

аналогового сигналу. Дана робота охоплює ввід і первинну обробку аналогової інформації, подальшу цифрову обробку інформації за програмою і вхідними даними, а також вивід обробленої інформації в аналоговій формі для подальшого використання.

програмний мікропроцесорний перетворювач фільтр

Зміст

Перелік умовних скорочень

Вступ

1. Синтез аналогової схеми фільтру

1.1 Виведення рівняння цифрового фільтра

1.2 Побудова структурної схеми апаратної реалізації цифрового фільтра

1.3 Побудова аналогової схеми, що описується даним рівнянням

2. Вибір та обгрунтування типу АЦП і ЦАП

2.1 Вибір типу АЦП та принципова схема підключення АЦП до МПП

2.2 Вибір типу ЦАП та принципова схема підключення ЦАП до МПП

2.3 Структура представлення даних

3. Структурна схема та алгоритм функціонування МПП

3.1 Опис структурної схеми МПП

3.2 Розподіл адресного простору

3.3 Алгоритм функціонування МПП

4. Загальна структура програми роботи МПП

4.1 Опис програми вводу, виводу

4.2 Опис програми обробки інформації

4.3 Оцінка верхньої фінітної частоти вхідного аналогового сигналу

5. Реалізація блоку ОЗП для МПС розміром 8К на елементах 4096x1

6. Опис постійних запам’ятовуючих пристроїв

Висновок

Список літератури

Перелік умовних скорочень

МПП – мікропроцесорний пристрій;

МПС – мікропроцесорна система;

МП – мікропроцесор;

ГТІ – генератор тактових імпульсів;

ПЗП – постійний запам’ятовуючий пристрій;

ППЗП – програмований постійний запам’ятовуючий пристрій;

ЕППЗП- електрично програмований постійний запам’ятовуючий пристрій;

ОЗП – оперативний запам’ятовуючий пристрій;

АД – адресний дешифратор

СК – системний контролер;

АЦП – аналогово-цифровий перетворювач;

ЦАП – цифро-аналоговий перетворювач;

СШ – системна шина.

ШД – шина даних;

ША – шина адрес;

ШК – шина керування.

РШ – розрядна шина

Вступ

Цифрові фільтри є найбільш поширеним елементом систем цифрової обробки сигналів. Порівняно невисока швидкодія багатьох мікропроцесорних комплектів ВІС і послідовний принцип обробки інформації в мікро-ЕОМ обмежеють їх застосування для реалізації цифрових фільтрів в реальному масштабі часу. Збільшення продуктивності та швидкодії мікропроцесорних пристроїв цифрової обробки сигналів потребує додаткових апаратних ресурсів. У багатьох системах цифрова фільтрація являється лише частиною складного комплексу задач обробки інформації і додаткові апаратні затрати недоцільні. Тоді буває корисним застосування табличних способів представлення алгоритмів, які зменшують час обробки за рахунок збільшення програмних ресурсів

Цифрові фільтри мають ряд переваг порівняно з аналоговими, побудованими на резисторах, конденсаторах та підсилювачах:

1. Нечутливість характеристик фільтра до розкиду параметрів елементів, що входять до його складу, їх часовому і температурному дрейфам.

2. Малі розміри та висока надійність роботи фільтра, пов’язані з використанням ВІС.

3. Легкість зміни параметрів і характеристик цифрового фільтра, що при використанні МП здійснюється модифікацією програмного забезпечення або таблиць коефіцієнтів.

4. Можливість реалізації адаптивних фільтрів, тобто фільтрів з параметрами, що змінюються в процесі роботи.

На нинішній час важко назвати області і сфери людської діяльності, де б не застосовувались мікропроцесорні системи. Основними з них є: науково-технічні розрахунки, автоматизовані системи управління виробництвом, обробка даних і зв’язок, системи автоматизації наукових експериментів, системи автоматизації проектування.

В даній роботі розробляється мікропроцесорний пристрій системи автоматичного регулювання на базі МПК К580, який здійснює прийом, обробку і видачу сигналів.

1.Побудова аналогової схеми, що описується даним рівнянням

На основі вихідного рівняння будуємо аналогову схему цифрового фільтру з використанням операційних підсилювачів.

Прості функціональні залежності на ОП.

Побудова аналоговой схеми фільтру на операційному підсилювачі:

Задана функціональна залежність:

x(t) – вхідний аналоговий сигнал;

y(t) – вихідний аналоговий сигнал;

w – частота;