49403

Устройство селекции ВИК

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В работе выполнена разработка структурной схемы алгоритма работы устройства программного обеспечения а также приведен расчет требуемой памяти. Задачи решаемые современными устройствами постоянно усложняются. Перспективными представляются селектирующие устройства на микропроцессорах. Преимуществами таких устройств является возможность накопления информации от различных источников в регистрах общего назначения РОНАХ и их анализа согласно выбранным критериям осуществление оперативной настройки на различные коды без существенного...

Русский

2013-12-26

170 KB

3 чел.

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н.ТУПОЛЕВА

Институт Радиоэлектроники и Телекоммуникаций

Кафедра Радиоэлектронных и Телекоммуникационных Систем

Курсовая работа

По курсу «Вычислительная техника и информационная технология»

На тему:

«Устройство селекции ВИК»

Выполнил студент гр. 5311

Низамов М.Р.

Проверил ассистент каф. РТС

Коробков А.А.

Казань, 2007 г.

Содержание:

  1.  Введение… 3
  2.  Теоретическая часть… 4
  3.  Расчетная часть……  7
    1.  Разработка структурной схемы…  7
    2.  Принцип работы по структурной схеме…  8
    3.  Алгоритм работы программы… 9
    4.  Таблица программы.……  10
    5.  Расчет времени выполнения программы и                     емкости записи в память  11

4. Заключение…… 12

5. Список литературы… 13


1. Введение

В данной курсовой работе мною было разработано устройство селекции ВИК (Время импульсный код). Разрабатываемое устройство включает в себя: микропроцессорный блок, состоящий из микропроцессора, тактового генератора, системного микроконтроллера и блока (ПЗУ и ОЗУ), 2 регистра на основе микросхемы КР555ИР22, 2 дешифратора на основе микросхемы КР155ИД3, элементы И-НЕ, НЕ . В работе выполнена разработка структурной схемы, алгоритма работы устройства, программного обеспечения, а также приведен расчет требуемой памяти.    


2. Теоретическая часть.

Селектирующее устройство время импульсного кода (ВИК) является составляющей частью при построении различных систем связи со свободным распространением сигналов между приемником и передатчиком.

В общем случае селекторы ВИК осуществляют часть преобразований принятой смены сигналов и помех в сообщение.

Задачи, решаемые современными устройствами, постоянно  усложняются. Увеличивается число обрабатываемых кодов и их база, уменьшается временной интервал между соседними импульсами в коде, усложняется структура кодов, растут требования по увеличению разрешающей способности между соседними кодами.  Предъявляются жестокие требования к энергопотреблению, габаритно – весовым характеристикам устройств и универсальности в их аппаратной части. Применение традиционных устройств селекции ВИК  с использованием линии задержки и сдвиговых регистров не позволяет удовлетворить всем   перечисленным выше требованиям. В этих условиях особую актуальность приобретает проблема создания декодирующих устройств  с использованием элементов гибкой логики и вычислительных структур.

Перспективными представляются селектирующие устройства на микропроцессорах. Преимуществами таких устройств является возможность накопления информации от различных источников в  регистрах общего назначения (РОНАХ) и их анализа согласно выбранным критериям, осуществление оперативной настройки на различные коды без существенного изменения структуры устройства, возможность решения дополнительных задач.

В моей курсовой работе в качестве однокристального микропроцессора  общего назначения я использовал микропроцессорный комплект  серии 580 с центральным микропроцессором КР580ВМ80А.

Микропроцессор КР580ВМ80А представляет собой 8 - разряд-

ный процессор, в котором совмещены операционное и управляющее устройства. Управляющая память не доступна пользователю  в нее уже в процессе изготовления БИС записывают микропрограммы операций (микрокоманды по которым выполняются команды). Таким образом, предусматривается использование некоторой фиксированной системы команд, в которую пользователю не может внести изменений. В связи с этим данный микропроцессор относится к числу немикропрограммируемых, т.е. программируемых не на уровне микрокоманд, а на уровне команд.

Общий вид системы на базе микропроцессора КР 580 показан на рисунке 1. В ней выделяют три основных компонента: центральный процессор, функции которого выполняет микропроцессор, память и средства ввода – вывода.       

Рис1.

Микропроцессор является единственным активным компонентом системы и реализует следующие функции:

Управляет выполнением команд программы: выбирает команду, считывает операнды, преобразует их в соответствующие со смыслом команды и определяет адрес следующей команды;

Управляет обменом различной информации между компонентами системы;

Реагирует на разнообразные внешние сигналы.

Память МП системы состоит из ЗУПВ (запоминающие устройство с произвольной выборкой ), выполняющей операции считывания и записи , ПЗУ (постоянно запоминающее устройство) используемой только для считывания информации .

В функциональном отношении память состоит из однотипных ячеек , длина которых составляет 8 бит, Каждая ячейка имеет свой адрес для обращения к ячейке достаточно указать ее адрес.

Адресное пространство микропроцессора КР 580 составляет 64К (65 536 ячеек) с адресами от 00..00 до 11..11.  В МП – системе различные области адресного пространства группируются в блоки из последовательных ячеек, образующие так называемую карту памяти. Блоки могут относиться к аппаратным устройствам, например блок ПЗУ и ЗУПВ, или к программным образованиям, например основная программа, подпрограммы, стандартные программы ввода – вывода и др. Нумерация ячеек обычно производится сверху вниз и реже снизу вверх.

Средства ввода – вывода (ВВ) представлены портами ввода (входными портами), портами вывода (выводными портами). Информация от портов ввода поступает на порты  ввода и считывается микропроцессором, а порты вывода воспринимают информацию от микропроцессора и передают ее в устройства

вывода. В простейшем случае порты ввода и вывода представляют собой буферные регистры, имеющие определенные адреса и выполняющие функции сопряжения МПС с разнообразными периферийными устройствами.

Взаимодействие МП с памятью и средствами ВВ осуществляется по системной шине, состоящей  из нескольких десятков линий.

Шина адреса, состоящая из 16 линий (А15-0), предназначена для передачи адресов от МП в память и порты ввода-вывода.

Шина данных является основным информационным трактом МПС, ее образуют восемь двунаправленных тристабильных линий D7-0. По этой шине осуществляется обмен информации между всеми компонентами системы, в частности по ней передаются команды, операнды, результаты операций, вводимые и выводимые данные. Двунаправленность шины данных означает возможность передачи информации в обоих направлениях (от микропроцессора и в микропроцессор). Направление передачи осуществляется специальными управляющими сигналами, которые генерирует микропроцессор. В любой момент времени по шине данных осуществляется передача данных только в одном направлении, т.е. шина данных работает в мультиплексном режиме.

Шина управления, состоит из десяти линий, служит для передачи управляющих сигналов, определяющих характер порядок функционирования компонентов МПС.              
3.Расчетная часть

3.1. Разработка структурной схемы:

Основными устройствами системы являются : регистр, дешифраторы, элементы И, И-НЕ и НЕ, микропроцессорный блок (микропроцессор, ПЗУ, ОЗУ, интерфейс, селектор адреса). Структурная схема будет иметь следующий вид:

Рис.2. Структурная схема устройства селекции ВИК

Произведем выбор устройств. Система реализуется на основе микропроцессорного комплекта КР580, поэтому все устройства из блока МПС, будут этой серии.

Остальные микросхемы из комплекта КР155 и КР555, а именно Регистры - КР555ИР22, Дешифраторы – КР155ИД3,элементы НЕ – КР555ЛН1, И-НЕ – КР555ЛА3.


3.2. Принцип работы по  структурной схеме:

Принцип работы устройства заключается в следующем. Сначала МПС опрашивает вход путем передачи адреса

Устройства на дешифратор, который разрешает работу входа. Входные данные по шине данных поступают в МПС, где они обрабатываются. При совпадении кода МПС выдает во внешнее устройство по шине данных признак кода и разрешает работу выходного регистра.


3.3. Алгоритм работы программы

                                                                                              


3.4.Таблица программы:

       Составим программу для каждого микропроцессора. Будем учитывать, что тактовая частота работы микропроцессора равна 2МГц, т.е. длительность одного машинного такта равна 0.5 мкс.

Адрес памяти

Метка

Команда (мнемоника)

Число тактов

Время вып. мкс

Комментарий

0000h

LXI H

10

5

Загрузка в регистровую пару H адреса в памяти

0001h

00h

0002h

20h

0003h

MVI M

10

5

Загрузка числа ВИК в память(1101)

0004h

0Dh

0005h

LXI H

10

5

Загрузка в регистровую пару H адреса в памяти

0006h

01h

0007h

20h

0008h

MVI M

10

5

Загрузка числа ВИК в память(1011)

0009h

0Bh

000Ah

LXI H

10

5

Загрузка в регистровую пару H адреса в памяти

000Bh

02h

000Ch

20h

000Dh

MVI M

10

5

Загрузка числа ВИК в память(1110)

000Eh

0Eh

000Fh

M0

MVI B

7

3,5

Загрузка в регистр С числа 0

0010h

00h

0011h

MVI C

7

3,5

Загрузка в регистр С числа 4

0012h

04h

0013h

M1

IN

10

5

Загрузка в аккумулятор 1-го импульса

0014h

01h

0015h

ADD B

4

2

Сложим содерж-ое аккум-ра и регистра B

0016h

RAL

4

2

Сдвиг аккумулятора на один разряд влево

0017h

MOVB,A

5

2,5

Перенос содерж-ое аккумулятора в регистр В

0018h

NOP

4

2

Задержка

0019h

DCR C

5

2,5

Отрицательное приращение  регистра C

001Ah

JNZ

10

5

Если содержимое регистра C = 0 идем дальше, если нет идем к метке М 1

001Bh

13h

001Ch

00h

001Dh

RAR

4

2

Сдвиг аккумулятора на один разряд вправо

001Eh

CMP M

7

3,5

Сравним содержимое аккум-ра с памятью

001Fh

JZ

10

5

Если числа равны идем к метке М2, если нет – идем дальше

0020h

2Сh

0021h

00h

0022h

DCX H

5

2,5

Положительно приращение регист-ой пары Н

0023h

CMP M

7

3,5

Сравним содержимое аккум-ра с памятью

0024h

JZ

10

5

Если числа равны идем к метке М2, если нет – идем дальше

0025h

2Сh

0026h

00h

0027h

DCX H

5

2,5

Положительно приращение регист-ой пары Н

0028h

CMP M

7

3,5

Сравним содержимое аккум-ра с памятью

0029h

JNZ

10

5

Если числа равны идем дальше, если нет идем к метке М0

002Ah

0Fh

002Bh

00h

002Ch

M2

OUT

10

5

Передача признака кода и стробирующего импульса во внешнее устройство

002Dh

02h

002Eh

JMP

10

5

Зацикливание,

002Fh

0Fh

0030h

00h

0031h

END

Конец программы

3.5 Расчет времени выполнения программы и занимаемого ею объема в памяти устройства.

Программа занимает 31h, байт в памяти микропроцессора, что в десятичной системе означает 49 байт.

Время выполнения программы равно 100.5 мкс,  что соответствует

201 машинным тактам.


4.Заключение

В результате проведенной работы была разработано программное обеспечение, структурная схема и алгоритм устройства селекции ВИК и рассчитаны ее основные параметры: программа занимает 81 байт в памяти микропроцессора и время выполнения программы равно 173.5 мкс.


5.Список литературы

1.Т.Ф. Щербакова, С. В. Козлов, Ю.И. Култынов, С. С. Седов, А.А Коробков. Методическое пособие «Разработка и отладка  программного обеспечения МПС обработки информации», Казань 2003

2. Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов. М.: Радио и связь, 1998

3. Преснухин Л.Н. Микропроцессоры. М.: Высш. шк., 1986. – 495 с.: ил.

4. Якубовский С.В. Цифровые и аналоговые микросхемы: Справочник. – М.: Внешторгиздат, 1989


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69416. Структура типового вікна Windows ®. Вікна діалогу 198.81 KB
  Головне меню. Ліворуч від імені знаходиться кнопка – піктограма при натискуванні на яку відкривається системне меню управління вікном. Це меню використовують у випадку коли користувач бажає управляти вікном за допомогою клавіатури. При роботі з мишею це меню звичайно не використовують.
69417. Робота з довідкою в Windows 92.51 KB
  Пошук довідкової інформації за змістом і предметному вказівнику. Результатом пошуку є назви розділів довідкової системи що містять вказані слова. Ввід додаткової довідкової інформації у вигляді коментарів.
69418. Алгоритм і його властивості. Схеми алгоритмів 20.57 KB
  Термін алгоритм виник задовго до появи комп’ютерів і походить від імені давнього філософа й математика з Хорезму що жив у IX ст. Саме він у своїх трактатах описав правила алгоритми додавання віднімання множення та ділення багатозначних чисел якими користуємося сьогодні.
69419. Графічне подання різних видів обчислювальних процесів 21.85 KB
  Схематично лінійний алгоритм зображується так: Початок b c у = а bс y Кінець Початок b c у = а bс y Кінець Введення значень b c Обчислення значень у Друкування значення у Розгалужений алгоритм описує процес обчислення такого виразу: Схематично розгалужений алгоритм...
69420. Шпальта: введення та редагування тексту. Вікно діалогу “Колонки” 147.35 KB
  Word дає змогу створювати документи двома способами: або з допомогою шаблону Обычный (Normal.dot), або з допомогою шаблону, який укаже користувач. На початковій стадії оволодіння технологією роботи з Word користувач, звичайно, створює документи, які задовольняє шаблон...
69421. Вставка в текст спеціальних символів. Створення і вставка автотексту. Вставка в документ Word діаграм 49.84 KB
  Для вставлення тих символів, аналогів яких нема на клавіатурі потрібно вибрати пункт меню Вставка, Символ. У таблиці символів вибираємо потрібний символ і натискаємо Вставить. Над таблицею символів розташована таблиця шрифтів.
69422. Друк документів в Word. Стилі документів 99.29 KB
  Для отримання твердої копії можна скористатись кнопкою піктографічного меню яка забезпечує швидкий спосіб друкування але має суттєвий недолік друкується увесь документ або виконати команду File Файл Print Печать.