Аппаратно - реализуемые операции Программно - реализуемые операции

Сформировать импульс сброса

для входа RST

Запустить АЦП

Преобразовать текущий отсчет

входного сигнала в код

Сформировать сигнал

“конец преобразования”

Инициализировать МП-систему:

1) настроить таймер T/C0 на период переполнения T=T_Д

2) запустить таймер T/C0

3) разрешить прерывание от T/C0 и INT1

4) настроить порты РВ РФ55 –ввод, порт РА РФ55-вывод.

Стоп

Сформировать импульс пуска АЦП

Ввести код АЦП для текущего отсчета сигнала

Масштабировать отсчет

x_n=k_M x_n

Сохранить x_n в памяти

Вычислить и сохранить в памяти

y_n= x_n + x_n-1+ p_1n

Вывод y_n через порт РA(Р55) по сигналам готовности и квитирования

Получить и вывести входной код на ЦАП

Включение питания

Сброс при включении питания

Прерывание от T/C0

Импульс от Р1.0

Импульс EOC

Прерывание от входа INT1

Сдвинуть отсчеты в памяти

Последовательно вычислить и сохранить в памяти

p_1n=0,495 y_n-1

Последовательно вычислить и сохранить в памяти

p_1n=0,1 x_n-2

p_2n=0,9 y_{n -1}

Последовательно вычислить и сохранить в памяти

p_1n=0,1 x_n-2

p_2n=0,9 y_{n -1}

Последовательно вычислить и сохранить в памяти

p_1n=0,1 x_n-2

p_2n=0,9 y_{n -1}

Последовательно вычислить и сохранить в памяти

p_1n=0,1 x_n-2

p_2n=0,9 y_{n -1}

Последовательно вычислить и сохранить в памяти

p_1n=0,1 x_n-2

p_2n=0,9 y_{n -1}

4. Обоснование построения аппаратной части фильтра.

Данный цифровой фильтр как МПС содержит в своем составе: МП КР1830ВЕ31, ПЗУ КР1821РФ55, АЦП AD7892AN-1, для которой диапазон изменения напряжения на входе АЦП равен(-20 до + 20)В. ЦАП 9708, и операционный усилитель с коэффициентом усиления 40. Все составляющие МПС удовлетворяют техническому заданию, а именно:

МП КР8139ВЕ31:

1) 8-разрядный центральный процессор

2) память данных емкостью 128 байт

3) 32 регистра общего назначения (РОН)

4) 128 флагов пользователя для фиксирования внешних или внутренних события, хранения значений отдельных битов

5) 4 программируемых порта ввода/вывода

6) 2 программируемых таймер/счетчика

7) двухуровневая система прерываний

8) обработка внешних прерываний

9) 8-разрядный стек для хранения адресов возврата и обработки прерываний

10) двоичная и десятичная арифметика

11) внутренний генератор тактовых импульсов (3.5-12МГц) с помощью внешнего задающего кварцевого резонатора

12) 3 режима энергопотребления

13) возможность сопряжения внешних схем по стандарту ТТЛ

ПЗУ КР1821РФ55(Intel 8755) c портами ввода-вывода:

В состав БИС РФ55 входит ПЗУ емкостью 2К*8 бит и два разрядных порта ввода-вывода. Каждая линия обоих портов может программироваться индивидуально, и определятся как входная или выходная. Порты могут работать только в режиме простого обмена, без каких либо сопровождающих сигналов, причем выводимый байт запоминается в буферном регистре порта, а вводимый - не запоминается

В схеме выбор РФ55 и внутренних узлов в их составе для взаимодействия с МК используются свободные линии шины адреса А11...А14 (линии Р2.3...Р2.6 порта Р2, через который выво­дится старший байт адреса), что позволяет обойтись без применения дешиф­ратора.

Адресная линия Р2.6 (А14) используется для выбора БИС РФ55 по линии CS; PR2.5 (А13) - для выбора по линии IO/М внутреннего регистра, порта, Р2.4 (А12) - для выбора БИС РФ55 по линии CS2; Р2.3 (А11) -для выбора по линии IO/М внутреннего ре­гистра, порта или ячейки ПЗУ в БИС РФ55.

Таким образом, таблица адресации операндов в схеме имеет вид:

Адресный код	Адресуемые операнды
хООО Оххх хххх хххх	ячейка ПЗУ (РФ55)
хООО 1 ххх хххх ххОО	порт РА (РФ55)
хООО 1ххх хххх ххО1	порт РВ (РФ55)
хООО 1 ххх хххх хх10	регистр направления пере­дачи порта РА (РФ55)
хООО 1ххх хххх хх11	регистр направления пере­дачи порта РВ (РФ55)

Порты РВ РФ55 выполняет условный ввод, а РА РФ55 выполняет вывод на ЦАП.

AD9708:

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 ЦАП подаётся параллельный 8-разрядный код - число без знака. Входной код хранится в буферном регистре ЦАП (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) - 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.

Назначение выводов и настройки AD9708:

Обозначение вывода	№	Описание
DB7 ... DB0	1.. .8	Входные биты данных; DB7 - СЗР, DB0 - МЗР
NC	9...14, 25	Не имеют внутренних соединений
CLOCK	28	Тактовый вход регистра-защёлки. Данные фиксируются в защёлке положительным фронтом тактового импульса
REFLO	16	Базовый (нулевой) вывод внутреннего источника опор­ного напряжения. REFLO = ACOM ("аналоговая земля") -используется внутренний источник +1,2 В; REFLO = = AVDD (напряжение питания аналоговой части) -используется внешний источник опорного напряжения
REFIO	17	Выход внутреннего источника опорного напряжения +1,2 В (при REFLO = ACOM). Вход внешнего источника опорного напряжения (при REFLO = AVdd). Должен быть соединён через конденсатор С = 0,1 мкФ с аналоговой "землёй" (ACOM)
FSADJ	18	Вывод для подключения резистора RSET, задающего мак­симальное значение выходного тока
IOUTA	22	Выход тока ЦАП. Максимальное значение тока при всех входных битах, равных 1
IOUTB	21	Дополнительный выход тока ЦАП. Максимальное значе­ние тока при всех входных битах, равных 0
ACOM	20	Аналоговая "земля"
DCOM	26	Цифровая "земля"
AVdd	24	Напряжение питания аналоговой части
DVdd	27	Напряжение питания цифровой части
COMP1	19	Должен быть соединён через конденсатор С = 0,1 мкФ с AVdd для подавления внутренних шумов
COMP2	23	Должен быть соединён через конденсатор С = 0,1 мкФ с ACOM для надёжного управления переключателями тока
SLEEP	15	Управление режимом энергопотребления; SLEEP = 1 -режим пониженного энергопотребления

Преобразование выходного тока AD9708 в напряжение может быть произведено с помощью резистора нагрузки. При этом амплитуда выходного напряжения должна быть небольшой. В противном случае транзисторы ис­точников тока могут выйти из линейного режима с высоким выходным со­противлением (источник тока) и работать в насыщенном режиме с малым выходным сопротивлением.

Для увеличения амплитуды изменения выходного напряжения к выходам AD9708 можно подключать усилители на ОУ в униполярном или дифференциальном включении.

Указанные данные конденсаторов и резисторов взяты из справочной литературы R1=8,2 кОм, С1=10 мкФ, С2=С3=30 пФ. Кварцевый генератор с частотой 12Мгц.