СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1 Задание на курсовую работу 4

2 Разработка принципиальной схемы устройства 7

2.1 Аналоговая часть 7

2.2 Цифровая часть 10

3 Протокол обмена данными с компьютером 12

4 Разработка программного обеспечения контроллера 13

5 Тестирование программы 16

6 Алгоритм программного продукта 18

7 Листинг программного продукта 24

8 Функциональная схема устройства 36

Список используемой литературы 37

Данная курсовая работа подводит итог в изучении дисциплины «Организация ЭВМ и систем», читаемой на протяжении одного семестра. Работа полностью отражает уровень и объем знаний полученных в ходе изучения дисциплины.

Задачи, которые формулирует человек, и задачи, которые может решать компьютер, радикально различны. Причина различия может быть определена как различие языков представления задачи человеком для себя и человеком для вычислительной системы.

Задачи решаются выполнением последовательности действий, обозначаемых как команды. Совокупность команд, которые может выполнять компьютер, называют языком. Встроенные в аппаратуру команды образуют машинный язык.

Электронные вычислительные машины и системы на их основе являются одним из самых сложных произведений научной и инженерной мысли в отношении как аппаратного, так и программного обеспечения. Поэтому данной дисциплине уделяется пристальное внимание, так как она является неотъемлемой частью при подготовке высококвалифицированных специалистов.

1 Задание на курсовую работу

Разработать микропроцессорную систему, которая предназначена для измерения и контроля уровней напряжений электрических сигналов, получаемых с датчиков.

Микропроцессорная система должна содержать:

• Микропроцессор или микроконтроллер;

• Постоянную память для хранения программ и констант;

• Оперативную память для хранения результатов измерений и результатов их обработки;

• Контроллер прерываний;

• Контроллер последовательного интерфейса RS-232 для обмена данными между микропроцессорной системой и персональным компьютером;

• Аналогово-цифровой преобразователь для преобразования аналоговых сигналов напряжений в цифровой код;

• Контроллер последовательного или параллельного порта ввода-вывода для обмена данными между процессором и АЦП;

• Аналоговый коммутатор для коммутации выходных датчиков сигналов напряжений с выходом АЦП;

• Контроллер параллельного порта для вывода данных на индикацию;

• Световые индикаторы;

• Согласующие устройства для согласования уровней измеряемых напряжений с допустимым уровней входного напряжения АЦП;

Выбор конфигурации микропроцессорной системы, типов и значений параметров перечисленных выше устройств осущесвляеется в соответствии с требованиями на характеристики микропроцессорной системы конкретного варианта, выданного студенту. Некоторые из перечисленных выше устройств могут входить в состав выбранного микроконтроллера.

Микропроцессорная система должна иметь следующие характеристики:

1. Количество датчиков сигналов напряжений – N.

2. Диапазон измеряемых напряжений аналоговых сигналов, поступающих с датчиков, приведены в Таблице 1.

3. Частота измерений напряжений аналоговых сигналов – не более 1 Гц.

4. Точность измерений напряжений аналоговых сигналов – не менее Р % .

5. Частота измерения напряжений аналоговых сигналов – F₁ Гц.

6. Для выполнения цифровой фильтрации каждое измерение проводится m раз, а затем вычисляется среднее значение напряжения аналогового сигнала.

7. Измеренные значения напряжений аналоговых сигналов до передачи в персональный компьютер накапливаются в оперативной памяти измеренных данных – V бит/с.

8. Передача измеренных данных в персональных компьютер осуществляется по последовательному интерфейсу RS-232 с частотой F₂ Гц. Скорость передачи измеренных данных – V бит/с.

9. Программное обеспечение микроконтроллерной систему кроме основной управляющей программы должно содержать тестовую подпрограмму для выполнения самоконтроля системы. Тестовая подпрограмма должна запускаться при включении микропроцессорной системы, а затем в процессе ее работы с частотой F₃ Гц. Исправность микроконтроллерной системы должна индицироваться с помощью светового индикатора, светящегося зеленым цветом. Информация об исправности микропроцессорной системы должна так же с частотой F₃ Гц поступать в персональный компьютер.

10. Кроме вышеуказанного светового индикатора микропроцессорная система должна иметь еще N световых индикаторов, соответствующих датчикам сигналов напряжений. Если уровень выходного напряжения какого-либо датчика выходит за пределы указанного в Таблице 1 диапазона, то соответствующий данному датчику световой индикатор должен светиться красным светом. Информация о выходе за пределы допустимого диапазона должна так же поступать в персональный компьютер. Выключение светящегося индикатора должно производиться по команде из персонального компьютера. Прием микропроцессорной системой команд из персонального компьютера производится по интерфейсу RS-232 в режиме прерывания.

11. Программное обеспечение микропроцессорной системы должно быть разработано на языке ассемблер используемого микропроцессора или микроконтроллера и находится в ее постоянной памяти.

12. Микропроцессорная система должна работать в температурном диапазоне от -40 ^оС до +50 ^оС и конструктивно быть расположена на одной печатной плате с разъемами для подключения выходов датчиков сигналов напряжений, источников питания и кабеля связи с персональным компьютером по интерфейсу RS-232.

В пояснительной записке к курсовой работе должна быть приведена принципиальная схема микропроцессорной системы, алгоритмы программ и тесты программ на языке ассемблер, описание работы микропроцессорной системы.

Таблица 1

Номер варианта	N	Ui мин, В	Ui макс, В	Р, %	F1, Гц	F2, Гц	V, бит/с	F3, Гц	m
5	4	-15	15	1.5	30	1/120	38400	1/1200	4
		-10	10
		-1	1
		-0.1	0.1