Курсовая работа: Проектирование систем сбора и передачи информации
Е – управляющий;
DB – вход / выход информационного слова;
СВ – вход / выход контрольного слова;
EF – выход ошибки;
МEF – выход многократной ошибки.
Задание режима микросхемы производится подачей управляющего кода на вход Е согласно таблице2 режимов схемы.
Таблица2
| Е0 | Е1 | Режим работы |
| 0 | 0 | Формирование контрольных разрядов |
| 1 | 0 | Приём информационных и контрольных слов |
| 1 | 1 | Блокировка информации |
| 0 | 1 | Выдача исправленного информационного слова и синдрома ошибки |
Достоверное обнаружение ошибок возможно, если их число не превышает двух. Исправление же совершается только в случае одиночной ошибки в информационном слове. В таблице3 приведены признаки возможных ошибок.
Таблица3
| Число ошибок | EF | MFE | |
| Информационное слово | Контрольное слово | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 2 | 1 | 1 |
Для поиска и исправления ошибок микросхему предварительно переводят в режим блокирования информации (Е0= Е1=1), после чего на входе Е0 устанавливается уровень логического нуля; ИС переходит в режим выдачи исправленного информационного слова на выход DB и синдрома на выход СВ. Параллельно на выходах EF и MEF появляются признаки наличия ошибок (см. таблицу 3).
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ ПЕРЕДАТЧИКА
Схема передатчика изображена в приложение 3 .
После появления сигнала запроса хотя бы от одного источника схема формирования общего запроса посылает прерывание на вход INT микроконтроллера. Микроконтроллер начинает последовательно опрашивать первые пары буферных регистров каждого источника на наличие запроса. Собственно последние 4 разряда первой пары регистров являются и запросом и адресом источника. Адрес источника формируется как 4-х разрядный двоичный код в котором биты устанавливаются сигналом запроса. Так при ненулевых адресных разрядах МК включает схему кодирования и снимает с нее контрольные разряды, которые вместе с информационными отправляет в КС. Этот цикл опроса повторяется для всех пар регистров схемы УР соответствующих источнику, выставившему запрос на обслуживание.
Так как шинные формирователи управляются сигналами низкого уровня , а сдиговые регистры управляющие ими имеют прямые выходы, то инверсии применяются логические элементы НЕ микросхемы К1533ЛИ2.
Перед циклом опроса источников осуществляется инициализация сдвиговых регистров , посредством которых опрашиваются источники. Через дешифратор подается сигнал RSTR высокого уровня, который сбрасывает все сдвиговые регистры, после этого
На входы всех регистров подается сигнал SETR, который по переднему фронту сигнала с дешифратора, записывает “1” в младший разряд сдвиговых регистров. Выход младшего разряда всех сдвиговых регистров не задействован, поэтому после инициализации сдвиговых регистров все шинные формирователи отключены от шины данных. После этого сдвиговые регистры готовы к работе.
Далее выбор источника осуществляется подачей кода номера источника на дешифратор. А выбор пары шинных формирователей осуществляется подачей на вход синхронизации сдвигового регистра N положительных импульсов, где N – номер пары шинных формирователей соответствующих выбранному источнику. Подача импульсов осуществляется поочередным занесением в дешифратор кода номера источника и кода 1111, выбирающего последний не задействованный выход дешифратора. По появлению положительного импульса на входе С сдвигового регистра ‘1’ из младего разряда сдвигается
вправо и на его выходе Q1 формируется “1” , которая потом инвертируется логическим элементом НЕ микросхемы DD212 и коммутирует первую пару шинных формирователей с шинной данных. При этом все остальные буферные регистры остаются в Z-состоянии.
После этого микроконтроллер запускает кодер DD230, считывает данные с шины данных и контрольные разряды с кодера и передает их в КС. После этого выбирается следующий источник и последовательность повторяется. Работа сдвиговых регистров представлена на диограмах в приложении 3.
По завершению полного цикла опроса источников и при отсутствии сигнала прерывания INT контроллер переходит в режим ожидания или может выполнять какую-либо фоновую задачу.
Для синхронизации работы приемника и передатчика микроконтроллер передает три байта со значением FFh. Такое значение посылки уникально и поэтому может использоваться как управляющая команда.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ ПРИЕМНИКА
Схема приемника изображена в приложение 4 .
После включения питания контроллер переходит в ожидание приема из КС команды начала цикла передачи (FFFFFF). После его получения принимается три байта информации, в которых находится адрес источника, посылает их в декодер кодов Хемминга и включает декодирование. После чего проверяет наличие многократной ошибки, считывая сигнал с декодера Хемминга MFE. При ее наличии микроконтроллер засвечивет светодиодный индикатор VD1, игнорирует все принятые данные и ждет следующей команды (FFFFFF) начала передачи. Так реализована защита от ошибок в адресе источника.
Если же в этих байтах не было обнаружено многократной ошибки, из декодированных данных выделяется адрес источника и соответственно приемника( последние 4 разряда) и посылается на дешифратор DD232. При этом устанавливается номер пары регистров приемника N=1. Работа схемы УР приемника аналогична работе этой схемы в передатчике. Только в передатчике разрешался выход буферных регистров, а в приемнике разрешается запись в них спомощью схемы коньюнкции К1530ЛИ7 .
После приема первой посылки, принимается вторая посылка из 3-х байт и декодируется. Номер пары регистров приемника Nинкрементируется перед проверкой на многократную ошибку. При ее отсутствии декодированные данные записываются в пару шинных формирователей с номером N выбранного приемника. В противном случае принятые данные игнорируются, засвечивается светодиодный индикатор ошибки и ожидается следующее сообщение. Цикл приема посылок заканчивается при N=7. При приемник переходит в ожидание команды начала приема от передатчика. По принятии которой тушится светодиодный индикатор ошибки и цикл повторяется.
Таким образом при наличии ошибки во втором и последующих посылках пропускается только эта посылка, все остальные посылки продолжают приниматься. Так реализована защита от ошибки в данных.
7. Описание программного обеспечения.
Программное обеспечение МП – систем является совокупностью всех средств необходимых для разработки и решения на данной системе определенных задач, а так же для обеспечения эффективного функционирования системы.
Программы представлены в приложении (1-5).
Заключение.
Данный курсовой проект посвящён разработке системы сбора, обработки, передачи и распределения информации.
В ходе выполнения курсового проекта были:
1. Изучены теоретические сведения по представленной теме.
2. Был произведён расчет основных параметров схемы, согласно техническому заданию.
3. Был осуществлён выбор кода для кодирования информации, поступающей от источников сообщения в виде знако–буквенного кода.
4. Согласно выбранному коду, была разработана функциональная схема передающего и приёмного устройства.
5. Была разработана принципиальная схема.
Литература.