Разработка анализатора спектра ультразвукового сигнала

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Мая 2012 в 18:17, дипломная работа

Описание

Целью является расширить функциональные возможности ультразвукового акустического тракта «ТРАК», посредством разработки программного модуля, реализующего обмен данными с IBM PC и анализ спектра получаемого сигнала.

Содержание

Введение

1
Ультразвуковая дефектоскопия


1.1 Теневой метод ультразвуковой дефектоскопии


1.2 Эхо - импульсный метод ультразвуковой дефектоскопии


1.3 ''ТРАК'' Акустический модуль

2
Параллельный интерфейс: LPT-порт


2.1 Традиционный LPT-порт

3
Язык программирования - Delphi


3.1 Функциональные задачи при конструировании интерфейса


3.2 Разработка DLL в среде Borland Delphi

4
Теоретический анализ существующих алгоритмов спектрального анализа.


4.1 Задача спектрального оценивания


4.2 Преобразование Фурье


4.3 Быстрое преобразование Фурье


Заключение


Список использованных источников


Приложение А


Приложение Б


CD-диск

Работа состоит из  1 файл

диплом 22.06.doc

— 998.50 Кб (Скачать документ)

 

1.3.2 Требования к системе

 

-IBM PC Pentium 100 и выше;

-не менее 32Mb RAM;

-не менее 20МЬ свободного пространства HDD;

-MS Windows 95/98/2000/XP.

Технические характеристики представлены в таблице 1.

 

 

Таблица 1

Количество каналов (генератор/приемник)

1

Диапазон синтезируемых частот генератора, Мгц

1..10

Дискретность синтезатора, нс

25

Количество импульсов заполнения

2048(любой полярности)

Напряжения питания синтезатора*, В

30,70,120,220

Частота следования зондирующих импульсов**, Гц

50..150

Зона контроля, мкс

До 1000

Задержка зоны контроля, мкс

51..400

Динамический диапазон приемника, В

5*10-5..50

Диапазон регулировки ВРЧ, дБ

80

Точность измерения временных интервалов, нс

Не менее 10

Количество независимых стробов

2

Габаритные размеры, мм

135х123х68

Напряжение питания, В

12

*приведены напряжения питания синтезатора, при этом амплиту­да зондирующего импульса будет зависеть от параметров ПЭП и формы кри­вой заданной в синтезаторе.

** частота следования зондирующих импульсов зависит от длины стробов и длительности развертки.

Комплект поставки:

-электронный блок;

-координатное устройство (акустический сканер местоположения ПЭП);

-сетевой адаптер;

-кабель соединительный ПЭП;

-кабель интерфейсный PC (Centronics);

-программа управления под WINDOWS 98;

-PC Драйвер для создания собственных приложений в Delphi или С++.

2 Параллельный интерфейс: LPT-порт

 

Порт параллельного интерфейса был введен в PC для подключения принтера - LP'T-порт (Line PrinTer — построчный принтер). Адаптер параллельного интерфейса представляет собой набор регистров, расположенных в пространстве ввода/вывода. Регистры порта адресуются от­носительно базового адреса порта, стандартными значениями которого являют­ся 386h, 378h и 278h. Порт имеет внешнюю 8-битную шину дан­ных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-битную шину управляющих сиг­налов.

BIOS поддерживает до четырех LPT-портов (LPT1-LPT4) своим сервисом -прерыванием INT 17h, обеспечивающим через них связь с принтерами по интерфейсу Centronics. Этим сервисом BIOS осуществляет вывод символа, инициа­лизацию интерфейса и принтера, а также опрос состояния принтера.

Понятие Centronics относится как к набору сигналов и протоколу взаимодейст­вия, так и к 36-контактному разъему, устанавливаемому на принтерах. Назна­чение сигналов приведено в таблице 2.

Таблица 2

Сигнал

I/O*

Контакт

Назначение

Strobe

I

1

Строб данных. Данные фиксируются по низкому уровню сигнала

Data [0:7]

I

2-9

Линии данных. Data 0 (контакт 2) - младший бит

Act#

0

10

Acknowledge - импульс подтверждения приема байта (запрос на прием сле­дующего). Может использоваться для формирования запроса прерывания

 

 

 

Окончание таблицы 2

Busy

0

11

Занято. Прием данных возможен только при низком уровне сигнала

Paper End

0

12

Высокий уровень сигнализирует о конце бумаги

Select

0

13

Сигнализирует о включении принтера

Auto LF#

I

14

Автоматический перевод строки.

Error#

0

32

Ошибка: конец бумаги, состояние OFF-Line или внутренняя ошибка принтера

Imt#

I

31

Инициализация

Slot In#

I

36

Выбор принтера (низким уровнем). При высоком уровне принтер не воспринимает остальные сигналы интерфейса

GND

-

19-30 33

Общий провод интерфейса

* I/O

Зада-ет

Направление

(вход/выход) применительно к принтеру.

 

Интерфейс Centronics поддерживается большинством принтеров с параллель­ным интерфейсом.

 

2.1. Традиционный LPT-порт

 

Традиционный порт SPP (Standard Parallel Port) является одно­направленным портом, на базе которого программно реализуется протокол обмена Centronics. Порт обеспечивает возможность вырабатывания запроса ап­паратного прерывания по импульсу на входе АСК#. Сигналы порта выводятся на разъем DB-25S (розетка), установленный непосредственно на плате адаптера (или системной плате) или соединяемый с ней плоским шлейфом. Название и назначение сигналов разъема порта представлены в таблице 3.

Таблица 3

Контакт DB-25S

Провод шлейфа

Назначение

I/O*

Reg.Bit**

Сигнал

1

1

0/1

CR: 0\

Strobe#

2

3

0(1)

DR:0

Data 0

3

5

0(1)

DR: 1

Data 1

4

7

0(1)

DR: 2

Data 2

5

9

0(1)

DR:3

Data 3

6

11

0(1)

DR: 4

Data 4

7

13

0(1)

DR:5

Data 5

8

15

0(1)

DR:6

Data 6

9

17

0(1)

DR:7

Data 7

10

19

I

SR: 6

Ack#

11

21

I

SR: 7\

Busy

12

23

I

SR: 5

PaperEnd

13

25

I

SR: 4

Select

14

2

0/1

CR: 1\

Auto LF#

15

4

I

SR: 3

Error#

16

6

0/1

CR: 2

Init#

17

8

0/1

CR:3\

Select In#

18-25

10, 12, 14, 16

18, 20, 22, 24, 26

-

-

 

*I/O задает направление передачи (вход/выход) сигнала порта; 0/I обозначает выходные линии, состояние которых считывается при чтении из соответствующих портов вывода.

**Символом «\» отмечены инвертированные сигналы (1 в регистре соответствует низкому уров­ню линии).

Стандартный порт имеет три 8-битных регистра, расположенных по сосед­ним адресам в пространстве ввода/вывода, начиная с базового адреса порта (BASE).

Data Register (DR) - регистр данных, адрес = BASE. Данные, записанные в этот порт, выводятся на выходные линии интерфейса. Данные, считанные из этого регистра, в зависимости от схемотехники адаптера соответствуют либо ранее записанным данным, либо сигналам на тех же линиях.

Status Register (SR) - регистр состояния, представляющий собой 5-битный порт ввода сигналов состояния принтера (биты SR.4-SR.7), адрес = BASE+1. Бит SR.7 инвертируется - низкому уровню сигнала соответствует единичное значе­ние бита в регистре, и наоборот.

Назначение бит регистра состояния (в скобках даны номера контактов разъема):

-SR.7 - Busy - инверсные отображения состояния линии Busy (11);

-SR.6 - АСК (Acknowledge) - отображения состояния линии Ack# (10);

-SR.5 - РЕ (Paper End) - отображения состояния линии Paper End (12);

-SR.4 – Select  - отображения состояния линии Select (13). Единичное зна­чение соответствует сигналу о включении принтера;

-SR.3 - Error - отображения состояния линии Error (15);

-SR.2 - PIRQ - флаг прерывания по сигналу Ack# (только для порта PS/2);

Бит обнуляется, если сигнал Ack# вызвал аппаратное прерывание. Единич­ное значение устанавливается по аппаратному сбросу и после чтения ре­гистра состояния.

-SR[1:0] - зарезервированы.

Control Register (CR) - регистр управления, адрес = ВАSЕ+2. Как и регистр дан­ных, этот 4-битный порт вывода допускает запись и чтение (биты 0-3), но его выходной буфер обычно имеет тип - открытый коллектор. Это позволяет более корректно использовать линии данного регистра как входные при программи­ровании их в высокий уровень. Биты 0, 1, 3 инвертируются - единичному зна­чению в регистре соответствует низкий уровень сигнала, и наоборот.

Назначение бит регистра управления:

-CR[7:6] - зарезервированы;

-CR.5 - Direction - бит управления направлением передачи (только для портов PS/2);

Запись единицы переводит порт данных в режим ввода:

-CR.4 -ACKINTEN (Ack Interrupt Enable); - единичное значение разрешает пре­рывание по спаду сигнала на линии Ackff - сигнал запроса следующего байта;

-CR.3 - Select In - единичное значение бита соответствует низкому уровню на выходе Selecting (17) - сигналу, разрешающему работу принтера по интерфейсу Centronics;

Информация о работе Разработка анализатора спектра ультразвукового сигнала