• Главная
• Юридпсихология
• Этика эстетика
• Электротехника
• Эктеория
• Физика
• Управление персоналом
• Уголовный процесс
• Уголовное право
• Схемотехника
• Стратегический менеджмент
• САПР
• Ресторанно-гостиничный бизнес бытовое обслуживан
• Реклама и PR
• Режущий инструмент
• Неопределено
• Метрология
• Матметоды в эк-ке
• Исторические личности
• Искусство и культура
• Информатика
• Иностранные языки
• Гражданское процессуальное право
• Гражданское право
• Государственное регулирование и налогообложение
• Сонник
• Карта сайта

Разработка микропроцессорного устройства цифрового фильтра
		NOP		1
006Ah		NOP		1
006Bh		NOP		1
006Ch		NOP		1
006Dh		NOP		1
006Eh		NOP		1
006Fh		NOP		1
0070h		NOP		1
0071h		NOP		1
0072h		NOP		1
0073h		NOP		1
0074h		MOVF YK1, 0	YK1®W	1
0075h		MOVWF YK2	W® YK2	1
0076h		MOVF YK, 0	YK ®W	1
0077h		MOVWF YK1	W® YK1	1
0078h		RRF UM, 0	Циклический сдвиг вправо через триггер переноса	1
0079h		ADDWF YNN	W=W+ YNN	1
007Ah		MOVWF YN	W® YN	1
007Bh		ADDWF YK	W=W+ YK	1
007Ch		BCF STATUS, C	Очистка триггера переноса	1
007Dh		RRF W, 0	Циклический сдвиг вправо через триггер переноса	1
007Eh		ADDWF W, 0	W=W+W	1
007Fh		ADDWF YLL	W=W+ YLL	1
0080h		MOVWF YL	W® YL	1
0081h		MOVWF PORTB	W® PORTB	1
0082h		MOVF YN1, 0	YN1®W	1
0083h		MOVWF YN2	W® YN2	1
0084h		MOVF YN, 0	YN ®W	1
0085h		MOVWF YN1	W® YN1	1
0086h		MOVF YL, 0	YL ®W	1
0087h		MOVWF YL1	W® YL1	1
0088h		MOVF UM, 0	UM ®W	1
0089h		MOVWF UM1	W® UM1	1
008Ah		GOTO M2	Безусловный переход на метку	1
	END
Всего вместе с программой обработки прерывания				283

Время выполнения программы 56 мкс.

          Операции NOP предназначены для синхронизации работы АЦП с программой. Также для этой цели было добавлено 4 команды перед операциями над текущим значением отсчета. В составленном алгоритме данные коррекции небыли предусмотрены. Время выполнения программы, реализующей цифровой фильтр, равно 49 мкс. Интервал дискретизации сигнала равен 24,6 мкс, соответственно частота дискретизации равна 41000Гц. В программе используются два перехода: один для обнуления ОЗУ, другой – для возврата программы на место запуска АЦП. При использовании более современных PIC процессоров возможно исключение операций NOP.

6 РАЗРАБОТКА И ОПИСАНИЕ                                      ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

           Для технической реализации ЦФ необходимы следующие элементы:

-         процессор;

-         ЦАП;

-         Блок питания от сети 220 В, 50 Гц.

Описание процессора:

Основным блоком ЦФ является процессор PIC16C711 (рис.6.1). Приведём краткую характеристику интересующих для данной задачи выводов процессора.

RA4/RTCC - Вход через триггер Шмита. Ножка порта ввода/вывода с открытым стоком или вход частоты для таймера/счетчика RTCC. RA0/AIN0 - Двунаправленная линия ввода/вывода. Аналоговый вход канала 0. Как цифровой вход имеет уровни ТТЛ.

RA1/AIN1 - Двунаправленная линия ввода/вывода. Аналоговый вход канала 1. Как цифровой вход имеет уровни ТТЛ.

RA2/AIN2 - Двунаправленная линия ввода/вывода.Аналоговый вход канала 2. Как цифровой вход имеет уровни ТТЛ.

RA3/AIN3/Vref - Двунаправленная линия ввода/вывода. Аналоговый вход канала 3. Как цифровой вход имеет уровни ТТЛ.

RB0/INT - Двунаправленная линия порта вывода или внешний вход прерывания. Уровни ТТЛ.

RB1 - RB5 - Двунаправленные линии ввода/ вывода. Уровни ТТЛ.

RB6 - Двунаправленные линии ввода/ вывода. Уровни ТТЛ.

RB7 - Двунаправленные линии ввода/ вывода. Уровни ТТЛ.

/MCLR/Vpp - Низкий уровень на этом входе генерирует сигнал сброса для контроллера. Активный низкий. Вход через триггер Шмитта.

OSC1 - Для подключения кварца, RC или вход внешней тактовой частоты.

OSC2 /CLKOUT - Генератор,  выход тактовой частоты в режиме RC генератора, в остальных случаях - для подключения кварца.

Vdd - Напряжение питания.

Vss – Общий (земля).

                           RA2/AIN2  1                  18  RA1/AIN1

                    RA3/AIN3/Vref                           RA0/AIN0

                          RA4/RTCC                          OSC1/CLKIN   

                         /MCLR/Vpp                          OSC2/CLKOUT

                                       Vss      PIC16C711     Vdd

                              RB0/INT                          RB7        

                                      RB1                         RB6

                                  RB2                             RB5               

      RB3   9                 10   RB4

Рисунок 6.1 – Выводы процессора PIC16C711

       Описание ЦАП:

В качестве ЦАП используется микросхема фирмы Analog Devices AD7302. Данный ЦАП имеет следующие основные характеристики:

AD7302 двойной, 8-битный ЦАП, который работает от однополярного  источника питания с напряжением +2.7 - +5.5 В. AD7302 имеет интерфейс, совместимый параллельным выходом микропроцессоров и цифровых сигнальных процессоров (DSP). Интерфейс обладает высокоскоростными регистрами и двойной буферизированной логикой. Данные загружаются при повышенном уровне на CS или WR. С помощью пина ~A/B  выбирают какой из 2 встроенных ЦАП будет использоваться.

Приведём краткую характеристику интересующих для данной задачи выводов ЦАП.

D7-D0 - Параллельные информационные входы. 8-битные  данные загружаються  во входной регистр  AD7302 под управлением CS и  WR.

CS - Выбор кристалла. Активный низкоуровневый логический ввод.

WR -  Ввод записи. Активный низкоуровневый логический ввод. Используеться вместе CS и A/B, чтобы писать данные в регистр выбранного ЦАП.

A/B – Выбор ЦАП.

PD – Активный низкоуровневый ввод, используемый для перехода в режим потребления малой мощности.

LDAC – Логический ввод загрузки ЦАП. Когда на этот ввод подаеться низкий уровень, оба ЦАП синхронно обновляются со своими регистрами.

CLR – Асинхронный вход сброса. Когда на него подаеться низкий уровень, все регистры ЦАП обнуляються и на выход напряжение не поступает.

Vdd – Напряжение питания.

REFIN – Внешний ввод ссылки. Может использоваться как ссылка для обоих ЦАП. Диапазон этого ввода 1 В – Vdd/2.

AGND – Земля для аналоговой части микросхемы.

VoutB – Аналоговый вывод ЦАП B.

VoutA – Аналоговый вывод ЦАП А.

DGND – Земля для цифровой части схемы.

                                     DB7  1                  20  DGND

       DB6                             VoutA

                                      DB5                         VoutB     

                                      DB4                         AGND

                                      DB3        AD7302        REFIN

                                      DB2                         Vdd         

                                      DB1                         CLR

                                  DB0                             LDAK           

       CS                               PD

       WR  10                 11  A/B

Рисунок 6.2 – Выводы ЦАП AD7302

        Блок питания от сети 220 В, 50 Гц :

На рисунке 6.3 приведена простая схема блока питания на 3 В (ток в нагрузкеке 200 мА) с автоматической электронной защитой от перегрузки (Iз = 250 мА). Уровень пульсации выходного напряжения не превышает 1 мВ.В схеме в качестве источника опорного напряжения используется светодиод HL1. Трансформатор Т1 можно приобрести из унифицированной серии ТН любой, но лучше использовать самые малогабаритные ТИ1-127/220-50 или ТН2-127/220-50. Подойдут также и многие другие типы трансформаторов со вторичной обмоткой на 5...6 В. Конденсаторы С1...СЗ типа К50-35. Схема использует интегральный стабилизатор DA1, для нормальной работы микросхемы необходимо, чтобы входное напряжение превышало выходное не менее чем на 3,5 В. Это снижает КПД стабилизатора за счет тепловыделения на микросхеме — при низком выходном напряжении мощность, теряемая в блоке питания, будет превышать отдаваемую в нагрузку. Необходимое выходное напряжение устанавливается подстроечным резистором R2. Микросхема устанавливается на радиатор.

Рисунок 6.2 – Схема генератора

ВЫВОД

          Спроектированная система является достаточно простой. Схема электрическая принципиальная составлялась на ПК с использованием пакета ACCEL. С помощью утилит, входящих в данный пакет, можно провести трассировку  печатной платы по готовой схеме электрической принципиальной и довести проект до готового изделия.

          По результатам курсового проекта можно оценить погрешности связанные с оцифровкой сигнала. Основную погрешность будет вносить ограниченная восемью разрядами шина АЦП, чем больше уровней квантования - тем лучше. Также, ввиду отсутствия операций с плавающей точкой, деление на два нечетных чисел будет давать неточный результат.

          Для оцифровки аналоговых сигналов должно выполняться условие . На практике и выше для улучшения качества передаваемого сигнала. Спектр речевого сигнала качественной телефонии  составляет 0,3 – 3,4 кГц в соответствии с установленным международным стандартом. Цифровой фильтр, спроектированный в ходе курсовой работы, удовлетворяет требованиям обработки не только сигналов качественной речи, но и сигналов с верхней частотой спектра 15..20кГц (музыка, каналы ШК и т.д.).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.     Калабеков Б. А. Микропроцессоры и их применение в системах

     передачи и обработки сигналов: Учеб. Пособие для вузов. – М.:  

     Радио и связь, 1988. – 368с.: ил.

2.     Корнеев В. В., Киселев А. В. Современные микропроцессоры. – М.:НОЛИДЖ, 1998. – 240 с.; ил.

3.     MICROCHIP PIC16/17 MICROCONTROLLER DATA BOOK.

4.     Документация на CD, поставляемая компанией MICROCHIP.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5