Реферат: Микропроцессоры в автоматизированных системах контроля и управления РЭС - Refy.ru - Сайт рефератов, докладов, сочинений, дипломных и курсовых работ

Микропроцессоры в автоматизированных системах контроля и управления РЭС

Рефераты по промышленности и производству » Микропроцессоры в автоматизированных системах контроля и управления РЭС

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет.


Курсовой проект по дисциплине

«Цифровые и микропроцессорные устройства»


«Микропроцессоры в автоматизированных системах контроля и управления РЭС»


Выполнил:

Ямщикова Ольга

Группа: 4131

ФРТ

Проверил:

Артемьев А.К.


Санкт-Петербург 2007г.

Содержание:


Задание на курсовой расчет.

Разработка функциональной схемы.

Расчет точности АЦП, расчет временных характеристик.

Разработка схемы электрической принципиальной.

Разработка программного обеспечения.

Заключение.

Список используемой литературы.
Задание на курсовой расчет.

Тип модуляции: АМ

Частота несущей, кГц: 3000

Синхронизация: Б11*8

Цифровые каналы, количество: 10

Аналоговые каналы, количество: 8

Ошибка преобразования

аналоговых каналов, %: 0,1

Период опроса, мс: 1500


Разработка функциональной схемы устройства:



MUX

#


10#


CPU


Модулятор


MUX

8^ ^ ^

^/#


Расчет точности АЦП, временных характеристик.

Число разрядов АЦП:

Ошибка преобразования аналоговых сигналов 0,1 %. СКО=0,1

NАЦП= log2 (100/(2*√3*СКО))= log2 (100/(2*√3*0,1))=log2289=8

Общее число бит, передаваемых в информационном кадре:

NК=NС+NАЦП*NА+NЦ

NC-число передаваемых бит синхрогруппы: Б11*8, 88бит.

NА-количество аналоговых каналов. NА=8

NАЦП=8

NЦ- количество цифровых каналов. NЦ=10 NК=NС+NАЦП*NА+NЦ=88+8*8+10=162 бита

Длительность передачи одного бита:

TО=TОПР/NК=1,5c/162=9,259 мс

Формирование несущей частоты таймером ОЭВМ:

Для выработки несущей частоты используется возможности ОЭВМ, так как в её составе имеются соответствующие аппаратно- программные средства.

Расчет частоты кварцевого генератора:

f0 = fOSC/(4(65536-[RCAP2H,RCAP2L]))

f0=3000кГц, то есть минимальная частота кварцевого генератора будет: f0*4=fOSCmin=12МГц.

FOSC=K*FOSCmin, K-целое

K=2 Получаем fOSC=24МГц.


Приведем таблицу загрузки регистров таймера Т2:

f,кГц

[RCAP2H,RCAP2L]

dec

[RCAP2H,RCAP2L]

Hex

[RCAP2H] [RCAP2L]
3000

65536-2=

=65534

0FFFЕH 0FFH 0FЕH

Регистры таймера Т0:

Время машинного цикла:

τ0=12/FOSC=12/24МГц=0,5 мкс

Длительность передачи одного бита: Т0=9,259 мс

Количество точек в периоде огибающей D=80 шт.

Период работы таймера: J=T0/(τ0*D)=9,259 мс/(0,5 мкс*80)=231

Таймер Т0 инкриминирует значения TL0, значит для переполнения его через J машинных циклов в него записывается значение К=256-231=25.

Огибающая задана массивом из D значений. Адрес первого значения записан в константе TABSIN.



5.Разработка программного обеспечения:


ORG 4000H

JMP START ;обход программы прерывания Т0


ORG 0BH ;вызов программы прерывания Т0

IRQT0:

PUSH ACC ;сохранение аккумулятора в стеке

CLR A

MOVC A,@A+DPTR ;ввод в аккумулятор очередной точки огибающей

MOV P2,A ;вывод её в ЦАП

INC DPTR ;адрес следующей точки

DJNZ R7,IRQTE ;цикл вывода периода огибающей

MOV DPTR,#TABSIN ;адрес первой точки огибающей

MOV R7,#80 ;счетчик точек

SEYB 20H.0 ;флаг завершения периода огибающей

IRQTE:

POP ACC ;возврат аккумулятора из стека

RETI ;выход из программы прерывания Т0


INIT0: ;программа инициализации Т0

MOV TMOD,#2 ;режим автозагрузки

MOV TH0,#25 ;коэффициент деления частоты таймером Т0

MOV TL0,TH0

MOV DPTR,#TABSIN ;адрес первой точки огибающей

MOV R7,#80 ;счетчик точек

RET

INIT2: ;программа инициализации таймера Т2

MOV T2CON,#4 ;режим генератора F на P1.0

MOV T2MOD,#2

MOV RCAP2H,#0FFH ;3000кГц

MOV RCAP2L,#0FЕH

RET


SYNHRO:

MOV A,#11100010B ;первые 8 бит

CALL OUTA ;вывод байта из аккумулятора ACC

MOV B,#3 ;вывод оставшихся 3 бит

MOV A,#01000000

CALL OUTAB ;из аккумулятора

RET

;передача байта из аккумулятора путем сдвига его влево

OUTA: MOV B,#8 ;счетчик бит

OUTAB: RLC A ;сдвиг ACC влево

CALL OUTB

DJNZ B,OUTAB ;цикл вывода бит

RET


OUTB: JNB 20H.0,OUTB ;подпрограмма вывода бита из «С» в Р1.1

CLR 20H.0 ;ожидание завершения периода огибающей

MOV P1.1,C ;сброс флага

RET


TXBYTE: ;передача 8 бит АСС, начиная с младшего

MOV R4,#8D ;количество бит для передачи

TXBYTEL:

RRC A ;АСС.0>СARRY

CALL OUTB ;передача бита CARRY

DJNZ R4,TXBYTEL ;цикл передачи 8 бит

RET


START: ;начало основной программы

CALL INIT2 ;инициализация таймера Т2

CALL INIT0 ;инициализация таймера Т0

SETB ET0 ;разрешение прерывания от Т0

SETB EA ;разрешение всех прерываний

SETB TR0 ;пуск Т0


SYNHRO: MOV R4,#8

CALL B11

DJNZ R4,SYNHRO

;передача аналоговых сигналов

MOV P3,#00010000B ;первый адрес мультиплексора

MOV R5,#8D ;счётчик количества аналоговых каналов


ANST:

CLR P1.2 ;пуск АЦП

SETB P1.2


Z1:

JNB P1.3,Z1 ;ожидание выставления данных АЦП

CLR P1.2 ;начало чтения

MOV A,P0 ;загрузка оцифрованного сигнала в АСС

SETB P1.2 ;конец чтения из АЦП

CALL TXBYTE ;передача содержимого АСС на выход

INC P3 ;следующий адрес

DJNZ R5,ANST ;цикл последовательного опроса 8 каналов


;опрос цифровых каналов

DN:

MOV P3,#0 ;первый адрес мультиплексора

MOV R5,#10D ;счетчик количества каналов программы

DNST:

MOV C,P1.7 ;загрузка цифрового канала

CPL C

CALL OUNB ;вывод бита данных из «С» в Р1.1

INC P3 ;следующий адрес

DJNZ R5,DNST ;цикл последовательного опроса 10 каналов


JMP STRTN ;бесконечный цикл обработки входов


END ;конец основной программы



6.Заключение:


В ходе выполнения задания на курсовой проект было создано устройство, опрашивающее 10 цифровых и 8 аналоговых каналов и

передающее полученную информацию в виде модулированного сигнала с

cосредоточенным спектром. В качестве модуляции была использована амплитудная модуляция, в качестве синхросигнала –код Баркера Б11*8.

Разработанное устройство обладает высокой надежностью за счет использования микроконтроллера, минимизировавшего количество элементов на плате; универсальностью и возможностью модернизации за счет применения микроконтроллера со встроенной flash – памятью, позволяющей многократно изменять программу микроконтроллера.

Программа, написанная для микроконтроллера, так же обладает гибкостью за счет модулированного написания программы и небольшого её размера.


7. Список используемой литературы:


Микропроцессоры в автоматизированных системах контроля и управления РЭС., уч. Пособие, С-Пб. ЛЭТИ, 2003г.

Однокристальные микроЭВМ семейства MCS51 метод. указания,

С-Пб. ЛЭТИ, 2000г.