Расчеты по согласованию элементов схемы.
Номиналы элементов, относящихся к схеме видеопроцессора телетекста взяты из [3] (так как в данном дипломе эта схема подробно не рассматривается).
Номиналы элементов цепи сброса выбраны так, чтобы в момент подачи питания высокий уровень удерживался на входе RST микроЭВМ не менее чем 1 мс (время, необходимое для запуска генератора синхронизации). Рекомендуемое в [4] значение ёмкости - 10 мкФ, значение сопротивления - 8.2 к.
Частота кварцевого резонатора ZQ1 для микроЭВМ выбрана равной 12 МГц, так как машинный цикл для неё составляет 12 тактов генератора и средняя длительность 1-й команды составляет 1мкс, что вполне достаточно для достижения максимальной скорости I2С.
Сопротивление R8 возьмем равным 10 к (на работу транзистора VT1 оно почти не влияет).
Сопротивления R11 и R12, равные 4.7 к, выбраны таким образом, что ток, протекающий через соответствующие выводы микроЭВМ, когда те находятся в состоянии логического “0”, не превышает максимального ( течет ток, равный 1 мА, максимальный ток 1.6 мА [4]).
Сопротивления R15 и R16 являются подтягивающими и считаются по следующей формуле : R = Tнар / Сшины , где Tнар - время нарастания сигнала, Cшины - общая ёмкость шины. Емкость шины равна 34 пФ, время нарастания - 100 нс, R = 3 к. Сопротивления R9, R10, R13, R14, R33, R34 используются для защиты от выбросов напряжения на линиях SDA и SCL. Для подтягивающих резисторов 3к и напряжения питания 5в защитные сопротивления равны 470 Ом [4].
Эмиттерные повторители рассчитываются следующим образом (на примере повторителя для сигнала R). Сопротивления R17 и R21 образуют делитель напряжения. Общее сопротивление должно быть таким, чтобы ток, текущий через выходной каскад, составлял » 2 мА. Это сопротивление равно 2.4 к. На резисторе R17 должно падать примерно 0.5 вольта (напряжение падения на эмиттерном переходе). Следовательно R17 = 240 Ом, а R21 = 2.2 к. Сопротивление R22 вместе с сопротивлением нагрузки составляет делитель напряжения. Сопротивление нагрузки обычно = 75 Ом, а напряжение на выходе делителя должно меняться от 0 до 1 вольта. Отсюда R22 = 330 Ом. Сопротивление R23 вместе с R22 и нагрузкой задают максимальный ток через транзистор. Возьмём ток, равный 20 мА (в нагрузку течет ток » 15 мА). Из простого расчета находим, что R23 »470 Ом [2].
Программа контроллера управления.
Управляющая программа для однокристальной микроЭВМ записана в ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием объёмом 8 кбайт. Написана программа на языке АССЕМБЛЕРА и откомпилирована с помощью программы “Table Driven Cross Assembler”, написанной компанией “Speech Technology Incorporated”.
Структура программы.
Программа состоит из 9 функциональных блоков (приложение 3) :
Блок приёма-передачи команд дистанционного управления;
Блок интерфейса шины I2C;
Блок обработки команд;
Блок обработки информации электрически стираемого ПЗУ;
Блок ввода номеров страниц;
Блок переключения страниц ОЗУ;
Блок поиска страницы;
Блок программирования контроллеров сбора страниц;
Библиотека сервисных программ (изменение размера знаков, наложение и т.д.);
При работе программы контроллера управления телетекста на экране отображается следующее (рис. 9):
Строка заголовка. В ней отображается номер отображаемой страницы, номер текущей принимаемой страницы, текущее время и рекламная информация (название телепрограммы, название страницы и т.д.).
Информационное поле. Здесь отображается страница информации.
Строка статуса. В этой строке отображается информация, выводимая контроллером управления : четыре номера страниц, которые можно непосредственно выбирать с помощью цветных клавиш на пульте дистанционного управления, метки режимов работы телетекста. Эта строка также может быть использована для рекламных целей.
Рисунок 9. Информация телетекста, отображаемая на экране.
Посчитаем примерное время доступа к странице, находящейся в памяти (начиная с момента окончания ввода последней цифры номера и кончая выводом страницы на экран). Количество машинных циклов, необходимое для выполнения любой команды микроЭВМ известно [4].
После окончания ввода последней цифры запускается программа поиска введённого номера в списке номеров, заданных пользователем. В худшем случае (когда введённый номер стоит последним) программа поиска будет выполняться около 38.8 мс. Затем управление передаётся на подпрограмму переключения страницы ОЗУ (время выполнения 4.5 мс) и программу регенерации изображения, которая перерисовывает строку статуса и номер страницы в строке заголовка (длительность 4.4 мс). Таким образом, время доступа получается равным примерно 48 мс. Если в течение этого процесса будет выполнено прерывание (программа проверки количества найденных страниц), то общее время выполнения увеличится примерно на 7 мс и составит 55 мс.