Курсовая работа: Реализация цифрового фильтра нижних частот

В результате вычисления разностного уравнения может получится так, что при 8-разрядном формате представления данных может получится результат, выходящий за пределы +1, -1, т.е. возникает переполнение разрядной сетки.

Для исключения переполнения разрядной сетки, введем масштабирование

входных отсчетов, путем умножения на коэффициент масштабирования .

;

;

;

Реальные значения коэффициентов разностного уравнения и коэффициента отличаются от расчетных, в виду ограничения разрядной сетки:

==;

;

Вывод выходного отсчета осуществляется через порт РВ БИС РФ 55.

Согласование кода МК и кода ЦАП необходимо, так как ЦАП преобразует в ток смещенный входной код (положительные числа), а арифметический код МК – дополнительный. Для согласования – вычисленный отсчет перед выводом на ЦАП суммируется с константой .

При сбросе МК в указатель стека загружается адрес SP=70, - во внутренней памяти данных назначается стек (16 ячеек ОЗУ) с начальным адресом 70.

При включении питания в схеме МП – системы вырабатывается импульс сброса RST для МК. По сигналу RST =1 выполняются следующие действия:

1. Программный счетчик и все управляющие регистры МК, кроме PCON, IE, IP – устанавливаются в нулевое состояние;

2. В управляющих регистрах PCON, IE , IP – резервные биты принимают случайные значения, все остальные биты сбрасываются в 0;

3. В указателе стека устанавливается адрес SP=70 (вершина стека);

4. Запрещаются прерывания от всех источников, запрещается работа Т/С, запрещается работа последовательного порта;

5. Выбирается банк 0 РОН (текущий банк регистров);

6. Порты Р0, Р1, Р2, Р3 настраиваются на ввод для приема данных;

В БИС РФ 55 и РУ 55 исходное состояние после включения питания произвольное, так как импульс RST на их входы сброса не поступает.

Поэтому для перехода фильтра в рабочий режим, сначала необходима его настройка (инициализация).

3. Разработка и описание общего алгоритма функционирования устройства

Общий алгоритм функционирования фильтра представлен на рисунке 2.Работа фильтра начинается с подачи питания на дифференцирующую цепь RC, которая формирует импульс сброса RST, устанавливающий МК в исходное состояние и обнуляющий программный счетчик. Следовательно, программа инициализации должна начинаться с нулевого адреса. Программа инициализациивключает в себя настройки аппаратных и программных модулей МК и МП -системы на заданные режимы функционирования и с определенными параметрами:

1. Настройка Т/С0 на частоту дискретизации , в режиме 2

2. Настройка портов: РВ БИС РУ 55-на ввод данных, РВ БИС РФ 55-на вывод данных

3. Запуск Т/С0 для формирования непрерывной последовательности импульсов с частотой

4. Настройка прерываний: разрешаются внутренние прерывания от Т/С0, которые используются для программного формирования импульса запуска внешнего источника входного кода, и внешние прерывания от входа - для запуска выполнения рабочей программы фильтра.

5. Организовать стек.