Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Мая 2012 в 18:17, дипломная работа
Целью является расширить функциональные возможности ультразвукового акустического тракта «ТРАК», посредством разработки программного модуля, реализующего обмен данными с IBM PC и анализ спектра получаемого сигнала.
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
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