Выбор и обоснование блок-схемы МПС

Объяснительная ЗАПИСКА

К РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

"Микропроцессорные системы"

на тему: «Микропроцессорная система»

Выполнил: студент 4 курса

____________________________

(Ф.И.О.)

Управляющий:

Котов Юрий Терентьевич

Мытищи — 20__ г.

Техническое задание

Создать МПС для контроля и регистрации характеристик импульсных электронных сигналов, поступающих на вход МПС с выхода датчика электронных сигналов. Результаты контроля должны выводиться на индикатор.

Время работы МПС Выбор и обоснование блок-схемы МПС – 200 с, амплитуда сигнала – Uвх = 4 В, продолжительность сигнала – Т = 200 мС, период следования – Тсл = 0,2 с, контролируемый параметр – порядковые номера сигналов с отклонением их продолжительности на уровне 0,5 Uвх более 10% за время контроля сигнала – 100 - 150 с.

Форма сигнала:

1. Введение

Входной сигнал, создаваемый наружными устройствами, в реальных критериях эксплуатации объекта имеет погрешности, которые появляются в изменении Выбор и обоснование блок-схемы МПС неких его характеристик (амплитуды, продолжительности фронтов либо спадов и т.д.). Изменение характеристик входных сигналов почти всегда плохо сказывается на работоспособности объектов. Потому познание о параметрах входных сигналов является принципиальным фактором, определяющим надежность работы объекта.

В текущее время для проведения высокоточного контроля характеристик входных сигналов употребляются микропроцессорные системы (МПС). Необходимость их Выбор и обоснование блок-схемы МПС внедрения обоснована надежностью, оперативностью обработки инфы и достоверностью получения конечного результата.

Также важным фактором является высочайшая точность результатов контроля. Это обеспечивается тем, что средства, обеспечивающие цифровую обработку инфы, привносят наименьшую погрешность в конечный итог по сопоставлению с другими устройствами.

К произнесенному следует добавить, что огромные интегральные Выбор и обоснование блок-схемы МПС схемы (БИС), на которых строится большая часть МПС различного многофункционального внедрения, входят в состав микропроцессорных комплектов (МПК БИС). Такая реализация БИС позволяет минимизировать временные и денежные издержки на разработку и создание микропроцессорных устройств на их базе, повысить надежность в их эксплуатации, сделать лучше многие технические свойства как самих устройств, так и Выбор и обоснование блок-схемы МПС систем на их базе.

Выбор и обоснование блок-схемы МПС

Для выбора блок-схемы МПС проведем анализ технического задания.

В согласовании с техническим заданием импульсный сигнал амплитудой Uвх = 4 В имеет трапецеидальную форму.

Рис. 1

Продолжительность безупречного по форме сигнала (рис. 1) составляет Тид =150 мс. Под воздействием разных эксплуатационных причин (погодных, механических, особых Выбор и обоснование блок-схемы МПС и др.) и погрешностей, вносимых датчиком, каналами передачи инфы, буферными схемами и т.д., форма безупречного сигнала, а, означает, и его продолжительность, меняются. В согласовании с техническим заданием продолжительность реального сигнала может происходить, к примеру, как показано пунктирной линией на рис.1 и допустимые отличия ∆t не должны Выбор и обоснование блок-схемы МПС превосходить 10%, что составляет

∆t = 150 x 1,1 = 165 мс.

За время контроля T = 150 с – 100 с = 50 с, при периоде следования tсл = 200 мс, в систему поступит число сигналов N, продолжительность которых нужно измерить:

N = T/tсл = 50000 мс / 200 мс = 250.

Предполагая, что отклонение продолжительности сигнала на уровне 0,5 Uвх на более, чем 10%, может произойти у К сигналов из 250, потому Выбор и обоснование блок-схемы МПС в разрабатываемой схеме МПС для хранения их порядковых номеров подразумевается внедрение оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) емкостью более 150 б.

Выбор емкости ОЗУ определяется очень вероятным числом входных сигналов (250 сигналов), которые могут иметь отклонение продолжительности на уровне 0,5 Uвх более 10%.

Для хранения команд программки обработки входной инфы в составе МПС нужно иметь Выбор и обоснование блок-схемы МПС неизменное запоминающее устройство (ПЗУ).

Программная обработка входных сигналов должна выполняться микропроцессорным модулем, состоящим из процессора (МП), генератора тактовых импульсов (ГТИ) и системного контроллера (СК), обеспечивающего формирование управляющих сигналов для наружных устройств (ВУ).

Нужным устройством в МПС является устройство ввода-вывода (УВВ), которое должно выдавать информацию о величине продолжительности входного сигнала Выбор и обоснование блок-схемы МПС на уровне 0,5 Uвх. В качестве такового устройства может быть применена БИС цифрового компаратора, который конвертирует амплитуду входного сигнала в цифровой эквивалент на уровне 0,5 Uвх. Выбор компаратора осуществляется исходя из последующего условия – его разрядность должна быть равной разрядности МП.

В состав МПС должен заходить таймер временных интервалов (ТВИ). Необходимость Выбор и обоснование блок-схемы МПС его использования вызвана необходимостью программного формирования временных задержек, связанных со последующими факторами:

- контроль продолжительности входных сигналов должен выполняться не с самого начала подключения системы к работе, а через 100 с (рис. 2). При всем этом контроль должен завершится через 50 с, другими словами на 150 секунде от начала работы МПС,

- инициализация работы цифрового компаратора должна Выбор и обоснование блок-схемы МПС быть синхронизирована во времени с временем поступления еще одного сигнала в систему,

- вывод каждого результата измерения на блок индикации должен делается с временной задержкой для удобства зрительного восприятия оператором результата измерения.

В согласовании с заданием после окончания контроля его результаты должны быть выведены на индикацию для зрительного Выбор и обоснование блок-схемы МПС отображения. В качестве этого устройства будет применен блок индикации, который может включать набор семисегментных индикаторов и блок управления ими.

Наибольшее применение на практике получили МПС с трехшинной конфигурацией. Она содержит на физическом уровне разбитые шины данных (ШД), адреса (ША) и управляющую (ШУ). Такая МПС обладает более высочайшим быстродействием по-сравнению Выбор и обоснование блок-схемы МПС с другими структурами.

Таким макаром, в согласовании с изложенными плодами анализа технического задания, блок-схема разрабатываемой МПС будет иметь вид, представленный на рисунке 3:

Рис. 3

4. Разработка принципной схемы МПС

Для построения МПС с учетом ее технических черт избираем микропроцессорный набор огромных интегральных схем (МПК БИС) К580. Его выбор обоснован простотой построения структуры Выбор и обоснование блок-схемы МПС МПС, удобством программирования, доступностью БИС, высочайшей надежностью в эксплуатации и т.д. В качестве БИС поддержки (память, порты ввода-вывода и пр.) избираем БИС 155 и 1107 серий, которые просто сопрягаются по электронным характеристикам с БИС серии К580.

Структурная схема МПС приведена на рис. 4.

5. Описание работы МПС

Процесс контроля начинается с момента Выбор и обоснование блок-схемы МПС включения МПС. Сигналом "запуск", поступающим с разъема XS1, питание подается ко всем элементам МПС. При всем этом МП производит последовательное считывание из БИС DD7 последующих команд:

- команды, несущей информацию о числе N = 250 подлежащих контролю входных сигналов,

- команды, несущей информацию о продолжительности безупречного сигнала Тид = 150 мс на уровне Выбор и обоснование блок-схемы МПС 0,5 Uвх (со значением продолжительности этого спада в предстоящем будет сравниваться продолжительность каждого из 150 реального входного сигнала),

- команды, созданной для программирования первого канала ТВИ (выход 10 DD13) на формирование временного интервала 100 – 150 с, в течении которого будет выполняться контроль,

- команды, созданной для программирования второго канала ТВИ (выход 13 DD13) на формирование задержки 100 c Выбор и обоснование блок-схемы МПС для синхронизации работы цифрового компаратора с моментом времени поступления входных сигналов на вход системы,

- команды, созданной для программирования третьего канала ТВИ (выход 17 DD13) на формирование задержки на 3 секунды вывода результатов контроля в блок индикации.

Значение продолжительности безупречного сигнала Тид = 150 мс на уровне 0,5 Uвх, считанной МП из ПЗУ, записывается Выбор и обоснование блок-схемы МПС в виде двоичного 8 - ми разрядного кода в универсальный регистр общего предназначения (РОН) "В". Данная информация будет храниться в регистре весь цикл проведения контроля. Сохранение нужно для того, чтоб в предстоящем в процессе работы МПС содержимое этого регистра неоднократно использовать для определения величины отличия продолжительности ∆t на уровне 0,5 Uвх каждого входного сигнала за Выбор и обоснование блок-схемы МПС время контроля.

Входные сигналы поступают на вход 13 цифрового компаратора DD8 сразу после начала работы МПС. Но в течении первых 100 секунд управляющий сигнал, поступающий с выхода 10 DD13 ТВИ на вход 41 компаратора DD8, перекрывает его работу. В системную магистраль никакой инфы от компаратора DD8 не поступает.

По истечении 100 секунд ТВИ Выбор и обоснование блок-схемы МПС своим управляющим сигналом по входу 41 снимает блокировку с выходов D1 - D8 цифрового компаратора. Но вторым управляющим сигналом с выхода 13 DD13 работа компаратора DD8 продолжает блокироваться до момента возникновения на его входе последующего входного сигнала. Этим сигналом осуществляется синхронизация работы компаратора с моментом возникновения спада еще одного входного сигнала.

После Выбор и обоснование блок-схемы МПС разблокирования компаратора DD8 1-ый сигнал с выходов компаратора D1 - D8 в оцифрованном виде на уровне 0,5 Uвх поступает по ШД на входы D80 - D87 системного контроллера DD9, а через него на входы D0 - D7 МП (DD2) на обработку. При всем этом МП специальной командой из ПЗУ записывает в универсальный Выбор и обоснование блок-схемы МПС регистр - счетчик событий "С", порядковый номер входного сигнала (в этом случае - №1). Последующей командой МП рассчитывает продолжительность реального сигнала на уровне 0,5 Uвх1, а, потом, ассоциирует продолжительность реального сигнала с его безупречным значением на уровне 0,5 Uвх1, хранящимся в РОН "В". В итоге на выходе МП формируется информация о величине отличия ∆t1 продолжительности первого Выбор и обоснование блок-схемы МПС реального сигнала от продолжительности его безупречного значения.

Если в итоге контроля отклонение было наименее 10%, то итог этого измерения игнорируется и МП ожидает прихода новейшей инфы с выходов цифрового компаратора DD8, который в интервале времени меж входными сигналами закрыт сигналом с выхода 13 DD13. Если же отклонение продолжительности сигнала оказывается более Выбор и обоснование блок-схемы МПС 10%, то МП по команде из ПЗУ из РОН "С", хранящего порядковый номер входного сигнала, выводит этот номер на хранение в ОЗУ (DD5. DD6).

Таким макаром, в DD5, DD6 ОЗУ заносится информация о порядковом номере первого сигнала с отклонением его продолжительности на уровне 0,5 Uвх более 10%.

Последующим управляющим сигналом с Выбор и обоснование блок-схемы МПС выхода 13 ТВИ цифровой компаратор DD8 оцифровывает 2-ой входной сигнал, который, как и в первом случае, поступает на обработку в МП. МП инкрементирует содержимое R2, записывая в него порядковый номер второго входного сигнала, поступившего с выходов цифрового компаратора. Процесс его обработки повторяется по аналогии с первым.

При всем этом, если Выбор и обоснование блок-схемы МПС отклонение продолжительности сигнала опять оказывается более 10%, то МП по команде из ПЗУ из РОН "С" опять выводит этот номер на хранение в ОЗУ. А содержимое регистра-счетчика событий опять инкрементируется.

Процесс контроля заканчивается с возникновением 250 входного сигнала. Блокирующий управляющий сигнал с выхода 10 DD13 ТВИ, сформированный на 7-й Выбор и обоснование блок-схемы МПС сек., прекращает работу цифрового компаратора DD8.

После чего МП вводит из ПЗУ DD7 команду вывода из ОЗУ в блок индикации L1 через каждые 3 с команды о порядковых номерах входных сигналов, которые имели величину отличия более 10%. Трехсекундная задержка формируется сигналами с выхода 17 ТВИ DD13, которые поступают на вход "E" дешифратора Выбор и обоснование блок-схемы МПС DD11, осуществляющего управление работой блока индикации.

Вся информация, приобретенная в процессе контроля, выводится из ОЗУ в блок индикации. При всем этом содержимое РОН "С", хранящее число входных сигналов с отклонением продолжительности спада более 10%, при каждой итерации вывода инфы в блок индикации, миниатюризируется на единицу.

Каждое выведенное на индикацию значение сигналами управления с Выбор и обоснование блок-схемы МПС ТВИ сохраняется 3 секунды с тем, чтоб оператор имел бы возможность зрительного восприятия результатов контроля.

После вывода последнего значения из ОЗУ в блок индикации содержимое регистра "С" обнуляется и процесс контроля заканчивается до нового пуска МПС.



vibor-i-formulirovanie-temi-kontrolnoj-raboti.html
vibor-i-nachalo-antibiotikoterapii.html
vibor-i-obosnovanie-blok-shemi-mps.html