Коммуникации и связь / Курсовая работа: Реализация цифрового фильтра нижних частот

Курсовая работа: Реализация цифрового фильтра нижних частот

Рис. 2. Общий алгоритм функционирования фильтра.

4. Обоснование построения аппаратной части устройства

Основой аппаратной части устройства является набор БИС КР1830ВЕ31, КР1821РФ55, КР1821РУ55.

1. КР1830ВЕ31- микроконтроллер, выполненный по комплементарной МОП технологии (КМОП);

2. КР1821РФ55- ПЗУ с двумя портами ввода/вывода, работающими в режиме простого обмена;

3. КР1821РУ55- микросхема, в состав которой входят: ОЗУ, таймер, два 8-разрядных (РА и РВ) порта ввода/вывода и один 6-разрядный порт (РС).

Выходной сигнал должен иметь аналоговый вид, для преобразования цифрового кода в аналоговый сигнал, используя ЦАП типа AD9708.Микросхема AD9708 представляет собой 8-разрядный ЦАП, построенный 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.Для обеспечения требуемого размаха напряжения ±5 В, к токовым выходам ЦАП подключаем операционный усилитель.

5. Разработка и отладка программы на языке команд микропроцессора

Рабочая программа фильтра разрабатывается на основе алгоритма функционирования устройства.Для настройки таймера/счетчика Т/С0, в качестве таймера, на работу в непрерывном режиме 2 (без блокировки сигналом и с перезагрузкой после каждого цикла счета) необходимо управляющие биты GATE0=0, C/=0 и код режима 10 записать в состав управляющего слова (константа #02) для регистра TMOD при инициализации – команда MOV 89, #02.

Управляющее слово для регистра TMOD (прямой адрес 89)
TMOD.7	TMOD.6	TMOD.5	TMOD.4	TMOD.3	TMOD.2	TMOD.1	TMOD.0
GATE 1	C/ 1	M 1.1	M 0.1	GATE 0	C/ 0	M 1.0	M 0.0
X(0)	X(0)	X(0)	X(0)	0	0	1	0

Для обеспечения требуемой частоты дискретизации , при инициализации, константа #8Е должна быть записана в регистр TH0 – команда MOV 8C, #8Е.Пуск Т/С0 производится путем установке в управляющем регистре TCON битаTR0=1. Команда SETB 8C.

Для настройки порта РВ БИС РУ55 на ввод данных надо в состав регистра управляющего слова записать константу #00.

Управляющее слово для РУС БИС HE 55 (адрес 7000)
D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
TM2	TM1	IE B	IE A	PC2	PC1	PB	PA
x(0)	x(0)	x(0)	x(0)	x(0)	x(0)	0	x(0)

При инициализации – команды MOVA, #00, MOVDPTR, #7000, MOVX @DPTR, A.

А для настройки порта РВ РФ 55 на вывод данных надо в регистр направления передачи порта РВ записать 1. При инициализации – команды MOVA, #01,MOVDPTR, #0803, MOVX @DPTR, A.

Формирование импульса запуска внешнего источника данных выполняется по прерывания от флага TF0, устанавливающегося при переполнении Т/С0. Подпрограмма обработки прерывания от флага TF0 имеет стартовый адрес 000В и содержит команды: CLR 90, SETB 90(сброс и установка бита по линии Р1.0).

Настройка прерываний необходима, так как в результате сброса МК все прерывания запрещены (управляющий регистр IEобнуляется). В первую очередь необходимо разрешить прерывания вообще (бит EA=1), также разрешить прерывания от Т/С0 (бит ET0=1) и по входу (бит EXO=1).

Управляющее слово для регистра IE (прямой адрес А8)
IE 7	IE 6	IE 5	IE 4	IE 3	IE 2	IE 1	IE 0
EA	—	—	ES	ET1	EX1	ET0	EX0
1	0	0	0	0	0	1	1

При инициализации – команда MOVA8, #83.

Переопределять приоритеты прерываний не требуется, так как в результате задержки преобразования внешним устройством аналогового сигнала в цифровой код, запросы на прерывания от Т/С0 и по входу по времени не совпадают(в результате сброса МК управляющий регистр IP – обнуляется).

Распределение памяти ОЗУ (КР1830ВЕ31).

70h-7Fh- стек;

30h, 31h, 32h – хранение отсчетов , , ;