Реферат: Проектирование устройства сбора данных
1.Введение :
Отрасль связи является одной из наиболее перспективных отраслей народного хозяйства с точки зрения возможностей применения средств цифровой и микропроцессорной техники. К числу областей возможного применения микропроцессоров (МП) на предприятиях, учреждениях и в системах связи наряду с такими признанными направления, как управление системами коммутации каналов и сообщений, автоматизация проектирования, относятся: создание автоматизированных систем управления технологическими процессами и информационно-измерительных систем, обеспечивающих автоматизацию измерений, контроля исправности аппаратуры и линий, управление, а также расширение сервисных услуг, предоставляемых абонентам, возможностей оконечных устройств системы связи и многое другое.
Информационно-измерительные и управляющие цифровые и микропроцессорные системы предназначены для измерения, сбора, обработки, хранения и отображения информации с реальных объектов, а также для управления ими. Как правило, микропроцессорные системы (МПС) содержат МП или микро-ЭВМ и средства измерения и первичного преобразования информации (датчики), сбора (коммутации) сигналов датчиков, их первичной обработки, передачи данных на расстояние, исполнительные органы, средства отображения (дисплеи, графопостроители, электрические печатающие устройства и др.).
Итак, при проведении измерений параметров каналов связи, либо при приеме телеметрической информации в ЭВМ зачастую возникает необходимость обеспечить сбор данных. Следует например, последовательно опрашивая аналоговые каналы, преобразовывать аналоговые измерительные или телеметрические сигналы, поступающие по ним, в цифровую форму и помещать их в ОП (ОЗУ) с целью последующей их обработки и отображения.
2. З А Д А Н И Е
Спроектировать устройство сбора данных (УСД). Имеется F аналоговых каналов. Необходимо последовательно опрашивая их получаемые из каналов аналоговые величины с помощью АЦП преобразовывать в Цифровую форму (в двоичные слова стандартной длины 1 байт - 8 бит) и помещать в последовательные ячейки некоторой области основной памяти (ОП), начиная с ячейки, имеющей адрес G .
Цифровая процессорная система, фрагментом которой является проектируемое УСД, в своем составе имеет ОЗУ емкостью 
с форматом адресного слова 2 байта - 16 бит.
Синхронизация работы процессорного устройства осуществляется от генератора тактовых импульсов (ГТИ). Частота синхроимпульсов f=500 кГц.
Требуется:
1) Исходя из задания проработать вопрос организации ОЗУ цифровой системы;
2) Реализовать УСД в двух вариантах:
а)в виде процессорного устройства, построенного на принципах схемной логики, с доведением его до уровня функционально-логической схемы;
б)в виде микропроцессорного устройства, построенного на основе микропроцессора КР580ВМ80. При реализации УСД на базе микропроцессора следует текущий номер (адрес) аналогового канала хранить в регистре r . Микропроцессорное устройство необходимо довести до уровня структурной схемы, составить программу его функционирования на языке Ассемблера, составить таблицу размещения программы в ОП, начиная с ячейки с адресом h , а также составить программу в кодовых комбинациях (на машинном языке);
3) В варианте реализации УСД на базе микропроцессора программу цикла сбора данных с F аналоговых каналов оформить как прерывающую программу в предложении, что в состав МПС входит контроллер прерываний КР580ВН69.
4) Оценить быстродействие УСД в обоих вариантах реализации.
Индивидуальное задание:
Пусть F = 
; G = 
; =2048
8, r = E; h = 
.
3.О Р Г А Н И З А Ц И Я О З У
ОЗУ с требуемой емкостью 2048 8 может быть построено на базе микросхем полупроводниковых ОЗУ, выпускаемых промышленностью, различными способами.
Выбор микросхем для реализации ОЗУ может осуществляется исходя из разных критериев:
- [КАВ1] минимизации числа корпусов (аппаратных затрат);
- минимизации потребляемой мощности;
- повышения быстродействия МПС;
- согласования напряжений питания основных функциональных модулей МПС и др.
|
|
8 ????????? 16 ????? ?????????, ?????????????? ? 2 ??????? (????????) ,?????? ?? ??????? ???????? ?? 8 ????????? (?? ????? ??? ? ?????? ??????). ????????? ? ??????, ????????????? ? ??? ??? ???? ???????, ?????????????? ? ??????? ???????????? ??????? ?? - ????? ?????????. ??? ???????? ??????, ??? ?????????? ? ????? ?????????? ????? ????? ???? ???? ?? (?? ???? - CS). ????? ??? ??=1 ????????? ? ????????? (??????????) ? ?????? ??????? ??? ????? ?????????????. ??? ??=0 ????????? ???????????. ??? ????????? ???? ?????? ????????? ????? ?? ?????? ???? (0,1). ??? ??? ????? ?????? ? ??? ?? ?????? ????, ?? ?????????? ?? ?????????. ???? ??????? ?????? ??????????? ? ??????? ???????? ????????? ????????? ?????.
Шестнадцатиразрядное адресное слово позволяет адресовать максимально 216 =65536=64к ячеек памяти. Обычно эти адреса распределяются между ОЗУ, ПЗУ и УВВ, входящими в состав цифровой системы. Если заданное число ячеек ОЗУ меньше, то для их адресации может потребоваться адресное слово с меньшим числом разрядов. В этом случае для адресации ячеек ОЗУ задействуются не все разряды адресного слова заданной длины (2 байта). Будем считать что в таком варианте старшие разряды остаются незадействованными, поэтому их содержимое может быть произвольным, ибо оно игнорируется дешифратором адреса ОЗУ. Однако при фиксированной разрядности адресного регистра из методических соображений при программировании процессорного устройства целесообразно загружать нули в незадействованные разряды адресного слова.
Режим обращение к ОП определяется значением управляющего сигнала ЧТЕНИЕ/ЗАПИСЬ (ЧТ/ЗП) (по ГОСТ - RD/WR). При ЧТ/ЗП=1 обеспечивается режим чтения информации из ОП, при ЧТ/ЗП=0 - режим записи в ОП.
Опираясь на выше сказанное построим схему ОЗУ с емкостью 2к х 8 (рис.1).
|