- •Микропроцессорные системы
- •Введение
- •Проектирование микропроцессорных систем
- •Понятие системы
- •Цикл проектирования системы
- •Задание на курсовой проект
- •Содержание и оформление курсового проекта
- •Защита курсовых проектов
- •Требования пользователей и функциональная спецификация
- •Проектирование системы
- •Проектирование аппаратных средств микропроцессорного устройства
- •Типовая структура мпу
- •Система питания мпу
- •Питание от аккумуляторов
- •Комбинированный источник питания
- •Расчет потребляемой мощности
- •Модуль сброса и синхронизации
- •Расчет схемы сброса и синхронизации
- •Организация памяти микроэвм
- •Блок связи с оператором (пульт управления)
- •Подключение клавиатуры
- •Подключение индикатора
- •Расчет пульта оператора
- •Организация ввода данных
- •Ввод аналоговой информации
- •Расчет входных схем
- •Ввод цифровой и дискретной информации
- •Организация вывода данных
- •Цифровые выходы
- •Аналоговые выходы
- •Управление силовыми цепями
- •Стандартные последовательные интерфейсы
- •Гальваническая развязка
- •Выбор микроконтроллера
- •Проектирование программных средств микропроцессорных устройств
- •Технология разработки программного обеспечения
- •Технология задачи/состояния
- •Взаимодействие между задачами
- •Программная реализация типовых модулей мпу
- •Сопряжение с клавиатурой
- •Сопряжение с жки-модулем
- •Сопряжение с памятью по интерфейсу i2c
- •Сопряжение с последовательным асинхронным интерфейсом
- •Сопряжение с датчиком температуры
- •Пример проектирования микропроцессорного устройства
- •Требования пользователя и построение функциональной спецификации
- •Проектирование системы
- •Проектирование аппаратной части устройства
- •Проектирование программной части
- •Void init(void) // инициализация контроллера
- •Варианты заданий
- •Приложение а
- •1. Основание для разработки
- •2. Назначение разработки
- •3. Требования к разработке
- •3.1Требования к функциональным характеристикам
- •3.2Требования к надежности
- •3.3 Требования к условиям эксплуатации
- •3.4 Требования к составу и параметрам технических средств
- •3.5. Требования к программной и информационной совместимости
- •Приложение в
- •Приложение г
- •Библиографический список
Задание на курсовой проект
Задание на курсовой проект заключается в разработке микропроцессорного устройства, предназначенного для управления, регулирования, контроля и т.д.
Общая структура разрабатываемого МПУ может быть представлена следующим образом (рис.1.3). Штрихами обозначены границы возможной интеграции устройств ввода/вывода.
Рис.1.3.Общая структура разрабатываемого МПУ
В качестве управляющей микроЭВМ, если не задан конкретный тип микроконтроллера, можно использовать МК51, AVR,PICи т.д.
В задании должна быть определена связь системы с внешним окружением, т.е. входы и выходы, которую требуется реализовать.
Входные сигналы:
количество и типы датчиков;
количество цифровых входов;
количество аналоговых входов, их динамический и частотный диапазон;
наличие или отсутствие гальванической развязки для отдельных входов.
Выходные сигналы:
количество цифровых выходов, в том числе для управления силовыми цепями переменного и постоянного тока;
количество аналоговых выходов, их динамический и частотный диапазон;
наличие гальванической развязки для отдельных выходов.
Питание устройства:
внешний источник питания, его характеристики;
встроенный источник питания, его характеристики.
Панель управления:
наличие и назначение клавиатуры;
наличие, назначение и тип индикатора.
Стандартные интерфейсы с внешними устройствами:
интерфейс с системой верхнего уровня (RS-232,RS-485 и т.д.);
интерфейс для внутрисистемного программирования.
Программная часть задания может включать:
разработку структуры прикладного ПО устройства;
разработку алгоритма и программы одного из модулей прикладного программного обеспечения.
Содержание и оформление курсового проекта
Курсовой проект выполняется в виде пояснительной записки (ПЗ) и графического материала.
Примерный объем ПЗ – 30 страниц текста, не считая приложений. Пояснительная записка должна содержать следующие разделы:
Титульный лист (см. прил. 1).
Аннотация – 1 с.
Содержание.
Техническое задание – 1 с.
Введение (раскрываетсяактуальность тематики).
Обзор существующих решений(аналоги, подходы) – 3-4 с.
Требования пользователя и построение функциональной спецификации(при необходимости дополнить анализом существующих решений).
Проектирование системы(разработка структурной схемы и функционально-модульной структуры устройства) – 3-4с.
Проектирование аппаратной части устройства.
Разработка функциональной схемы устройства(на основе анализа ТЗ и рекомендуемых стандартных решений для заданного процессора, необходимые расчеты) – 4-5 с.
Разработка принципиальной схемы(выбор элементной базы, электрические расчеты) – 4-5 с.
Проектирование программной части МПУ.
Разработка структуры задачи/состояния – 2-3 с.
Разработка графа состояний одной из задач
Разработка алгоритмов состояний задачи (состав необходимых процедур, написание исходных текстов) – 4-5 с.
Руководство программиста заданного модуля(пояснение к тексту программы; текст программы на одном из алгоритмических языков помещается в Приложении) – 2-3 с.
Выводы(предложения по уменьшению аппаратных затрат, повышению эффективности работы ПО) – 1-2с.
Приложения(справочные данные по используемой элементной базе, форматы протоколов обмена по применяемым интерфейсам, тексты программ и т.д.)
Графический материал состоит из двух чертежей:
Схемы электрической функциональной МПУ(формат А2).
Схемы электрической принципиальной МПУ(формат А2).
ПЗ и графический материал оформляются в соответствии с ЕСКД и ЕСПД.