Разработка формирователя аналогового напряжения сложной формы, используя аппаратный и программный способы реализации устройства

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2011 в 20:13, курсовая работа

Описание

Необходимо разработать два варианта формирователя аналогового напряжения сложной формы, используя аппаратный и программный способы реализации устройства. Первый вариант базируется на использовании так называемой “жесткой логики”, т.е. устройства на интегральных логических элементах малого уровня интеграции, второй - на использовании микропроцессорной системы.
Код задания:

Содержание

Техническое задание.......................................................................................3
Аппаратный способ реализации...................................................................4
Структурная схема устройства................................................................4
Синтез основных узлов устройства........................................................4
Расчёт схемы сброса.......................................................................4
Расчёт цифровых последовательностей.......................................6
Минимизация структурных формул.............................................6
Схема преобразователя кода……………………………………8
Расчёт числа корпусов микросхем и потребляемой мощности............................................................................................10
Программный способ реализации.............................................................11
Структурная схема микропроцессорной системы...............................11
Инициализация микропроцессорной системы................................11
Схема алгоритма функционирования основных узлов устройства…………………………………………………………….13
Расчёт временных соотношений и констант……………………….15
Составление программ и подпрограмм процесса вычисления…..15
Листинг программы.........................................................................18
Список использованной литературы.............................................

Скачать (143.04 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа состоит из  1 файл

dima.docx

— 159.70 Кб (Скачать документ)

Санкт-Петербургский  государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Кафедра ЦОС

Дисциплина:

Вычислительная  техника и информационные технологии.

 

Курсовая  работа:

«Разработка формирователя аналогового напряжения сложной формы, используя аппаратный и программный способы реализации устройства».

Вариант 723023

Выполнил:

студент группы Р-71

Демиденко Д. С.

Проверил:

Тимченко  В. И.

.

 
 
 
 
 
 
 
 

Санкт-Петербург 
2009г.

 

Содержание.

Техническое задание.......................................................................................3

  1. Аппаратный способ реализации...................................................................4
  1. Структурная схема устройства................................................................4
  1. Синтез основных узлов устройства........................................................4
    1. Расчёт схемы сброса.......................................................................4
    2. Расчёт цифровых последовательностей.......................................6
    3. Минимизация структурных формул.............................................6
    4. Схема преобразователя кода……………………………………8
  2. Расчёт числа корпусов микросхем и потребляемой мощности............................................................................................10
  1. Программный способ реализации.............................................................11
    1. Структурная схема микропроцессорной системы...............................11
    2. Инициализация микропроцессорной системы................................11
    3. Схема алгоритма функционирования основных узлов устройства…………………………………………………………….13
    4. Расчёт временных соотношений и констант……………………….15
    5. Составление программ и подпрограмм процесса вычисления…..15
    6. Листинг программы.........................................................................18

Список  использованной литературы............................................................19

Техническое задание.

      Необходимо  разработать два варианта формирователя  аналогового напряжения сложной  формы, используя аппаратный и программный  способы реализации устройства. Первый вариант базируется на использовании  так называемой “жесткой логики”, т.е. устройства на интегральных логических элементах малого уровня интеграции, второй - на использовании микропроцессорной  системы.

Код задания:

A B C D E F
7 2 3 0 2 3

A - определяет модуль счёта счётчика К

B – определяет вид аналогового напряжения на выходе ЦАП

C – определяет длительность одной “ступеньки” (импульса)

D – определяет вариант использования портов ППА

E – определяет вариант схемы подключения ППА к шинам микропроцессорной системы

F – определяет разделение памяти и регистров микропроцессора данного кода

Ксч = 13 - модуль счёта

Тс = 1,3 сек - длительность импульса

 

      Диаграмма уровней имеет  вид:

 
 
 
 

  U,В

      

     5

     4

     3

     2

     1

    

              0          1         2         3         4         5         6         7         8         9        10       11       12      n

    -1

    -2

    -3

    -4

    -5

 
 
 
 

  

 

I. Аппаратный способ реализации.

1. Структурная схема  устройства.

      Структурная схема формирователя аналогового  напряжения при аппаратном способе  реализации состоит из генератора тактовых импульсов ГТИ, счётчика импульсов  СТ, преобразователя кода ПК и цифроаналогового преобразователя. ЦАП.

      

            С выхода ГТИ периодическая последовательность тактовых импульсов с периодом следования Тс поступает на вход СТ, на выходе которого в каждом такте формируется четырёхразрядный код Q1Q2Q3Q4. Затем с помощью ПК последовательность кодов Q1Q2Q3Q4 преобразуется в последовательность восьмиразрядных кодов Y1…Y8, которые обеспечивают на выходе ЦАП требуемое напряжение U(t).

     Для внешнего управления счетчиком используются сигнала установки начального состояния  счетчика x1 и остановки счета x2, которые могут поступить в любые моменты

времени (асинхронный  ввод).

 
      Сигналы управления
Режим работы счетчика
    X1
    Х2
 
    0

1 1
    Оили 1

    0

    1

 Установка начального состояния

Остановка счета

  Счет

2. Синтез основных  узлов устройства.

 2.1. Расчёт схемы сброса:      Ксч =13(10)=1101(2),      т.е. Q4= Q3= Q1 =1  Q2= 0

Сигнал  сброса должен быть сформирован из выходных сигналов Q1 Q3 Q4 счётчика и сигнала сброса счётчика - x1. Для этого составим таблицу изменения сигнала сброса R0:

                  

 

№ X1 Q4 Q3 Q1 R0
0 0 0 0 0 1
1 0 0 0 1 1
2

2

 0 0 1 0 1
3

3

 0 0 1 1 1
4 0 1 0 0 1
5 0 1 0 1 1
6 0 1 1 0 1
7 0 1 1 1 1
8 1 0 0 0 0
9 1 0 0 1 0
10 1 0 1 0 0
11 1 0 1 1 0
12 1 1 0 0 0
13 1 1 0 1 0
14 1 1 1 0 0
15 1 1 1 1 1
 
 
 

                                     Q1 

1 1 1 1
1 1 1 1
0 0 1  0
0 0  0  0

                                              Q2

   

           

  

  Q4

 

   X1

 
 
 

   Таким образом, схема сброса имеет вид:

 
 

 

 
 
 
 
 
 

     2.2. Расчёт цифровых последовательностей.

      Расчёт  цифровых кодов Yn, соответствующих уровням напряжения Un, производится по формуле:

 

                              

n Q4 Q3 Q2 Q1 Un,В Yn (10) Y8

(2)

 Y7

(2)

 Y6

(2)

 Y5

(2)

 Y4

(2)

 Y3

(2)

 Y2

(2)

 Y1

(2)

 Yn(16)
0 0 0 0 0 -5 3 0 0 0 0 0 0 1 1 3
1 0 0 0 1 -3 53 0 0 1 1 0 1 0 1 35
2 0 0 1 0 -2 78 0   1 0 0 1 1 1 0 4E
3 0 0 1 1 -1 103 0 1 1 0 0 1 1 1 67
4 0 1 0 0 0 128 1 0 0 0 0 0 0 0 80
5 0 1 0 1 1 153 1 0 0 1 1 0 0 1 99
6 0 1 1 0 2 178 1 0 1 1 0 0 1 0 B2
7 0 1 1 1 1 153 1 0 0 1 1 0 0 1 99
8 1 0 0 0 2   178 1 0 1 1 0 0 1 0 B2
9 1 0 0 1 4 228 1 1 1 0 0 1 0 0 E4
10 1 0 1 0 5 253 1 1 1 1 1 1 0 1 FD
11 1 0 1 1 3 203 1 1 0 0 1 0 1 1 CB
12 1 1 0 0 0 128 1 0 0 0 0 0 0 0 80
13 1 1 0 1 - - Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф -
14 1 1 1 0 - - Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф -
15 1 1 1 1 - - Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф -

Заполнив таблицу  преобразования кодов, мы должны построить  структурные формулы будущего устройства, а затем минимизировать их. Это  удобно сделать с помощью карт Карно.

2.3. Минимизация структурных  формул.

 
 

                                Q1 

1 1 1 0
0  1  1 0
0  Ф  Ф  Ф
0 0 1 1

         Q2

   

             

Q3

   Q4

                                                            

 
 

                           

 

                                Q1 

1 0 1 1
0 0 0 1
0  Ф  Ф  Ф
 1 0 1  0

         Q2

   

             

Q3

   Q4

                                                                     

 
 
 
 

                                     Q1 

0 1 1 1
0 0 0 0
0  Ф  Ф  Ф
0  1  0  1

Информация о работе Разработка формирователя аналогового напряжения сложной формы, используя аппаратный и программный способы реализации устройства