2 Постановка задачи

В задании на КП частота дискретизации, разрядность данных, типы основных БИС заданы. Заданы также разностное уравнение и значения коэффициентов, которые определяют частотные характеристики фильтра.

Таким образом, задачей проекта является:

• Разработка электрической принципиальной схемы фильтра;

• Разработка рабочей программы, обеспечивающей управление всеми БИС, входящими в состав фильтра, и реализацию заданного разностного уравнения;

• Анализ характеристик спроектированного фильтра и влияние на них конечной разрядности представления данных и коэффициентов.

Проектирование цифрового фильтра по заданию, приведенному во введении, включает следующие этапы:

1. Составление функциональной схемы, раскрывающей общий принцип работы фильтра, взаимодействия аппаратной и программной частей

2. Анализ состояния аппаратной части и программы после включения питания, по сигналу общего сброса.

3. Выполнение настроек в аппаратной части и программе для правильного (предусмотренного поставленной задачей) функционирования фильтра

4. Анализ работы фильтра в рабочем цикле, конкретизация и детализация функционирования аппаратных и программных модулей.

5. Разработка общего алгоритма функционирования фильтра.

6. Разработка рабочей программы фильтра.

7. Расчет быстродействия фильтра.

8. Формализация задачи при выполнении всех этапов проектирования предполагает представление выполнения функций фильтра на языке логических и математических связей, в виде логических, математических моделей и т.п. Задачей формализации является согласование структурное, логическое, алгоритмическое, электрическое всех аппаратных и программных модулей устройства, обеспечивающее разработку работоспособной электрической схемы (аппаратная часть) и работоспособной программы фильтра согласо­ванной с аппаратной частью.

3 Конфигурация мп-системы на основе мк кр1830ве31

и БИС КР1821РФ55, КР1821РУ55

Минимальный состав МП-системы на базе МК КР1830ВЕ31 и БИС КР1821РФ55, КР1821РУ55 ограничен линией на рис.1. Шины портов и сигнальные линии, выходящие за границу, обеспечивают взаимодействие МП-системы с внешней средой.

В схеме рис.1 выбор РФ55 и РУ55 (выбор кристалла) и внутренних узлов в их составе для взаимодействия с МК используются свободные линии

шины адреса А11…А15 (линии P2.3…P2.7 порта P2, через который выводится старший байт адреса), что позволяет обойтись без применения дешифратора.

Адресная линия P2.6 (А14) используется для выбора БИС РУ55 по линии CS; P2.5 (А13) – для выбора по линии IO/M внутреннего регистра, порта, таймера или ячейки ОЗУ в БИС РУ55; P2.4 (А12) – для выбора БИС РФ55 по линии CS2; P2.3 (А11) – для выбора по линии IO/M внутреннего регистра, порта или ячейки ПЗУ в БИС РФ55.

Рис.1. МП-система на базе заданного комплекта БИС

4 Ad9708: цап с источником опорного напряжения

и дифференциальным токовым выходом

Микросхема AD9708 представляет собой 8-разрядный ЦАП, работающий от одного источника питания с напряжением от +2,7 В до +5,5 В. Построен по схеме на транзисторных источниках тока, весовые токи формируются с помощью матрицы R-2R. В качестве опорного источника напряжения может выбираться либо внутренний – с напряжением +1,2 В, либо – внешний.

На вход ЦAП подаётся параллельный 8-разрядный код – число без знака. Входной код хранится в буферном регистре АЦП (регистр-защёлка). Максимальная частота преобразования входных кодов – 125 МГц.

Имеет два токовых выхода: на основном выходе ток пропорционален числовому значению входного кода, на дополнительном (комплементарном) – пропорционален числовому значению обратного входного кода. Выходной ток полной шкалы (максимальный ток, соответствующий максимальному значению входного кода) может регулироваться от 20 до 2 мА без ухудшения характеристик преобразования. Выходное сопротивление по обоим токовым выходам – более 100 Ком.

Токовые выходы могут использоваться в симметричном, несимметричном включении или же, как выходы по напряжению.

Потребляемая мощность при напряжении питания +5 В составляет 175 мВт в рабочем режиме или 20 мВт – в режиме пониженного энергопотребления.

Значения выходных токов и напряжений.

Выходные токи ЦАП формируются путём суммирования в соответствии с входным кодом весовых токов, получаемых делением опорного тока I_REF, задаваемого внешним резистором R_SET.

I_REF = U_REFIO / R_SET, где U_REFIO – опорное напряжение от внутреннего или внешнего источника. Выходной ток полной шкалы I_OUTFS = 32 I_REF . Шаг квантования выходного тока: 1МЗР = I_OUTFS / 256.