Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2011 в 20:13, курсовая работа
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:
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.............................................
Q2
Q3
Q4
Q1
| 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | Ф | Ф | Ф |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
Q2
Q3
Q4
Q1
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | Ф | Ф | Ф |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
Q2
Q3
Q4
Q1
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | Ф | Ф | Ф |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
Q2
Q3
Q4
Q1
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | Ф | Ф | Ф |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
Q2
Q3
Q3
Q4
Q1
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | Ф | Ф | Ф |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
Q2
Q3
Q3
Q4
2.4 Схема преобразователя кода:
Полученное напряжение совпадает с заданным:
Определим число корпусов микросхем q. При этом будем считать, что инвертор - 1/6 корпуса микросхемы К555ЛН1, двухвходовый элемент 2И-НЕ занимает 1/4 корпуса микросхемы К555ЛА3, 3И-НЕ – 1/3 корпуса К555ЛА4, 4И-НЕ занимает 1/2 корпуса микросхемы К555ЛА1, счетчик К155ИЕ5-1 корпус.
| Элемент | Кол-во ЛЭ в корпусе | Кол-во ЛЭ в схеме |
| 2И-НЕ | 1/4 | 18 |
| 3И-НЕ | 1/3 | 19 |
| 4И-НЕ | 1/2 | 4 |
Видно, что кол-во корпусов будет равно:
Учитывая, что максимальная потребляемая мощность одного ЛЭ - 1,1 мВт, а счётчика 265 мВт, рассчитаем общую мощность схемы:
P=41*1,1+1*265=301,1(
II. Программный способ реализации.
Структурная
схема микропроцессорной
Цифровую обработку информации по программе, определяемой алгоритмом вычислений и хранящейся в ОЗУ, выполняет МП. УВВ содержит порт ввода, через который в МП вводятся управляющие сигналы x1 и x2, и порт вывода, через который в ЦАП выводятся 8-разрядные коды Y.
Связь
между отдельными устройствами системы
осуществляется с помощью 16-разрядной
однонаправленной шины адресов ША,
8-разрядной двунаправленной
2.Инициализация микропроцессорной системы.
Организация стека:
Стековая память микропроцессорной системы представляет собой область ОЗУ, которая управляется указателем стека.
Программирование устройства ввода вывода:
В разрабатываемой микропроцессорной системе должны быть предусмотрены вод управляющих сигналов х1,х2 и вывод сигналов преобразователя кода y1,…,y8.Для ввода и вывода рекомендуется использовать параллельный периферийный адаптер ППА (микросхема типа К580ВВ55) содержащий 4 независимых порта ПА, ПВ, ПС0-3 и ПС4-7. ППА нуждается в программировании, которое осуществляется с помощью 8-разрядного управляющего слова, выводимого из микропроцессора в регистр управляющего слова (РУС) ППА.
Управляющее слово в моём случае (код D=0) имеет формат 10000001(2)=81(16)
А4-Линия шины адреса , подключённая к выводу ППА (код Е=2)
Схема подключения ППА к шинам микропроцессорной систем :
ППА выполняет функции ввода-вывода при =0 ,а при =1 – отключается. По этому в коде 8-разрядного адреса ППА А7А6А5А4А3А2А1А0 необходимо принять А4=0.
Коды портов и РУС:
| Порт или РУС | А1 | А0 |
| ПА
ПВ ПС РУС |
0
0 1 1 |
0
1 0 1 |
ПА-11101100(2)=EC(16)
ПВ-11101101(2)=ED(16)
ПC-11101110(2)=EE(16)
PУC-11101111(2)=EF(16)
Итак, программирование ППА должно осуществляться командами МVI А,81 и OUТ EF, ввод управляющих сигналов х1,х2 - командой IN EE, вывод сигналов прео6разователя кода y1,…,y8 - командой OUТ ED.
3. Схема алгоритма функционирования основных узлов устройства.
Схема алгоритма формирователя цифровых кодов.
Схема алгоритма преобразователя кода.
4. Расчёт временных соотношений и констант.
fT=2*106 Гц
r=5
Tc=1,3 c
V=(Tc*fT-220)/(24+4*r)=59085(
5.Составление программ и подпрограмм процесса вычисления.