Разработка цифрового фазового корректора (стр. 3 из 3)
DA1 – ЦАП К572ПА1
DA2 – ОУ К154УД3
DA3 – ОУ К154УД3
Опишем назначение выводов микросхем.
К1821ВМ85 :
1 – вход линии подключения кварцевого генератора ;
2 – выход линии подключения кварцевого генератора ;
3 – выход сброса системы ;
4 – выход линии последовательной передачи данных ;
5 – вход линии последовательной передачи данных ;
6 – вход немаскируемого прерывания с фиксированным вектором типа RSTn (n = 4.5) высшего приоритета ;
7 – 9 – входы запроса маскируемогопрерывания с фиксированным вектором типа RSTn (n = 5.5 , 6.5 , 7.5) ;
10 – вход запроса векторного маскируемого прерывания ;
11 – выход подтверждения прерывания ;
12 – 19 – мультиплексная шина адреса / данных ;
20 – общий ;
21 – 28 – выходы адресной шины ;
29 , 33 , 34 – выходы типа машинного цикла ;
30 – выход разрешения фиксации адреса: сигнал появляется в течение такта каждого машинного цикла и разрешает запись адреса во внешний регистр адреса ;
31 – выход управления записью ;
32 – выход управления чтением ;
35 – вход готовности пересылать или получать информацию ;
36 – вход приёма сигнала сброса МП в начальное положение ;
37 – выход импульсов синхронизации ;
38 – выход подтверждения захвата шин адреса и данных ;
39 – вход запроса захвата адресной шины и шины данных внешним модулем ;
40 – питание (5В) .
КР1821РФ55 :
1 , 2 – вход выбора кристалла ;
3 – вход синхронизации ;
4 – вход сброса ( все линии обоих портов настраиваются на ввод ) ;
6 – выход запроса состсяния ожидания МП ;
7 – вход выбора портов или памяти ;
8 – вход управления чтением из портов (А или В) ;
9 - вход управления чтением из ПЗУ ;
10 – вход управления записью в портоы (А или В) ;
11 - вход разрешения фиксации адреса, поступающего по шине AD0 – AD7(выводы 12 – 19) во внутренний регистр адреса.
12 – 19 – мультиплексная шина адреса / данных ;
20 – общий ;
21 – 23 – вход адреса (три старших разряда) ;
24 – 31 - двунаправленная шина данных порта А ;
32 – 39 - двунаправленная шина данных порта В ;
40 – питание (5В) .
КР1821РУ55 :
1 , 2 , 5 , 37 – 39 – двунаправленная шина данных порта С ;
6 – выход счётчика таймера ;
7 – вход выбора порта или памяти ;
8 – вход выбора кристалла ;
9 – вход управления чтением данных из БИС ;
10 – вход управления чтением данных из БИС ;
11 – вход разрешения фиксации адреса, поступающего по шине AD0 – AD7(выводы 12 – 19) во внутренний регистр адреса.
12 – 19 – мультиплексная шина адреса / данных ;
20 – общий ;
21 – 28 – двунаправленная шина данных порта А ;
29 – 36 – двунаправленная шина данных порта В ;
40 – питание (5В) .
К572ПА1 :
1 – аналоговый выход 1;
2 – аналоговый выход 2;
3 – общий вывод;
4-13 – цифровые входы (4 – старший разряд, 13 – младший разряд);
14 – напряжение источника питания;
15 – опорное напряжение;
16 – вывод резистора обратной связи.
К микропроцессору подключается кварцевый резонатор для обеспечения работы внутреннего генератора тактовых импульсов CLK.
Схема формирования импульса сброса на микропроцессоре состоит из RC – цепи и диода KD522, так же возможно принудительное формирование импульса сброса при замыкании переключателя.
Передача сигналов микросхем DD1, DD2, DD3 осуществляется по мультиплексированной шине адреса/данных (AD0 – AD7). Микросхема K1821РУ55 соединена с ЦАП портом PВ (PВ0 – PВ7).
Для синхронизации передачи данных микросхемы DD1, DD2, DD3 соединены по тактовым входам CLK.
7. Расчёт быстродействия устройства
Быстродействие фильтра в рабочем режиме оценивается как время, необходимое для обработки прерывания микропроцессора. Рабочая программа фильтра линейная, поэтому общее число машинных тактов, требуемых для выполнения программы, получили как сумму машинных тактов всех последовательно выполняемых команд, составляющих рабочий цикл процессора.
Сумма машинных тактов рабочего цикла программы равна 895. При частоте процессора
и 
процессор не успевает выполнить подпрограмму обслуживания прерывания, так как 
, то есть интервал дискретизации 
равен 187 машинным тактам. Необходимо увеличить тактовую частоту микропроцессора до 
и скорректировать слово загрузки в таймер: 
получим управляющее слово таймера:
Необходимо провести коррекцию в программе, заменив эти константы.
8. Расчет АЧХ и ФЧХ устройства для заданных и реальных значений коэффициентов. Оценка устойчивости устройства
Разностное уравнение проектируемого фильтра в общем виде можно представить следующим образом:
yn = b 0 x n + b 1x n – 1 + b 2x n – 2 – a 1 y n – 1 – a 2 y n – 2
Коэффициенты bi , aiопределяют характеристики фильтра.
Значения коэффициентов: b 0 = 0.988;b 1 = -1,6;b 2 = 1; a 1 = -1.6;a 2 = 0.988
Разностное уравнение задает во временной области порядок получения выходной последовательности отсчетов из входной. Приведенное уравнение соответствует однокаскадному цифровому фильтру: каскад вычисляет выходную последовательность yn .
В z-плоскости свойства цифрового фильтра описывает передаточная функция H(z), которая при однокаскадной структуре и для приведенного выше разностного уравнения имеет вид:
При z = ejwT = ej2pfT, где Т = ТД = 1/FД ( FД = 8кГц ) сигнал на входе фильтра – синусоида с частотой fи с единичной амплитудой, а функция H(ej2pfT) равна частотной характеристике фильтра, из которой можно получить АЧХ и ФЧХ. Значения коэффициентов разностного уравнения определяют форму и параметры частотных характеристик, поэтому для выявления влияния их приближенного представления следует рассчитать АЧХ и ФЧХ при заданных (точных) и реальных (приближенных) значениях коэффициентов. Расчёт заданной
и реальной 
ФЧХ по формулам : = arg(HТ(ej2pfT)) и = arg(HР(ej2pfT))Расчёт заданной
и реальной 
АЧХ по формулам : 
, 
Для проектируемого фазового корректора :
Результаты расчета заданной
и реальной АЧХ приведены на следующих графиках.
Результаты расчета заданной
и реальной ФЧХ приведены на следующих графиках. 
9.Заключение
В данном курсовом проекте было разработано МП–устройство. Также составлена программа, которая и обеспечивает работу этого устройства как всепропускающее фазовое звено. Аппаратная часть по возможности была минимизирована, а программа оптимизирована, что обеспечивает работу устройства в реальном масштабе времени. Основой данного устройства являются набор К1821 и ЦАП К572ПА1, что соответствует заданию.
10.Список использованных источников
1. Рафикузаман М. Микропроцессоры и машинное проектирование микропроцессорных систем: В 2-х кн. Пер. С англ. - М.: Мир, 1988.
2. Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1988.
3. Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем: Учеб. Пособие для радиотехнич. спец. вузов/Гришин Ю.П., Катаков В.М. и др.; Под ред. Ю.М. Казаринова . – М.: Высш. шк., 1985.
4. Микропроцессоры: системы программирования и отладки / В.А. Мясников, М.Б. Игнатьев, А.А. Кочкин, Ю.Е. Шейнин; Под ред. В.А. Мясникова, М.Б. Игнатьева. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
5. Р. Токхайм. Микропроцессоры. Курс и упражнения. Пер. с англ. В.Н Грасевиче и Л.А. Ильяшенко. М.: Энергоатомиздат, 1988.
6. Щелкунов Н.Н., Дианов А.П. Микропроцессорные средства и системы .- М.: Радио и связь,1989.
7. Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение.- М.: Энергоатомиздат , 1990.
8. Лебедев О.Н. Микросхемы памяти и их применение. - М.: Радио и связь, 1990.
9. Микропроцессорные комплекты интегральных схем: состав и структура. Справочник / Под ред. А.А. Васенкова, В.А. Шахнова. - М.: Радио и связь, 1982