Реферат: KURS

Задание.

Создать МП систему управления настройкой приемника. Упрощенная схема приемника изображена на рис. 1.

Рис 1

Контур приемника состоит из индуктивности Lк и емкости варикапа VD1. Эта емкость зависит от подаваемого на варикап постоянного напряжения Uупр (зависимость обратнопропорциональная). Выделенное контуром ВЧ напряжение Uк детектируется амплитудным детектором (АД) и при настройке на станцию на выходе АД получается сигнал Uвых. Необходимо подключить МПС к приемнику так, чтобы МП измеряя величину Uвых мог воздействовать на варикап с целью настройки входного контура. МПС должна обеспечить:

— точную настройку на заданную станцию (величина рассогласования по частоте не должна превышать 3% от ширины полосы контура 2f,

— поиск станций в диапазоне частот Fmin...Fmax.

1. Описание алгоритма.

Напряжение на контуре детектируется амплитудным детектором (АД), преобразуется в АЦП в двоичный код и поступает на МП. МП оценивает сигнал и выдает управляющее напряжение Uупр, которое после ЦАП поступает на варикап для изменения частоты настройки контура. Задача, решаемая МП, состоит в поиске экстремума функции Uупр(F). Из всех известных алгоритмов поиска вследствие малой разрядности МП выбирается метод нулевого порядка - метод случайного пошагового поиска экстремума с запоминанием верного шага.

Суть алгоритма состоят в следующем. Так как напряжение на контуре является функцией расстройки {Fk-Fo}, то пря изменении F изменяется и Uk. МП формирует приращение Uупр (может быть и положительным и отрицательным). Происходит сравнение Ukn=f(Uy) и Ukn+1=f(Uy+Uy).Если Ukn+1>Ukn, то делается шаг в ту же сторону, в противном случае - в противоположную. Одноэкстремальный вид функции настройки позволяет одновременно осуществить операцию автоматического поиска частоты Fo. АЦП и ЦАП подсоединяются к МПС через порты ввода/вывода. Для построения портов ввода/вывода используются порты Р1 и Р2 ОЭВМ. Это позволяет использовать для ввода/вывода команды ОЭВМ работы портами. Предположим, что для АЦП осуществляется программная задержка на время, большее времени преобразования, чтобы избежать ввода еще одного регистра для опроса сигнала готовности АЦП. Сигнал на ЦАП подается сразу из ОЭВМ через порт. Однако при регулировании необходимо организовать программную задержку на время установления переходных процессов в контуре. Кроме того, для исключения влияния шума на процесс регулирования нужно установить нижний предел изменения Uk.

2. Структурная схема алгоритма.


3. Математическое описание.

3.1 Исходные данные:

Диапазон частот поиска

Fmin=1 мГц

Fmax=1,5 мГц

Полоса частот

f=3кГц

Параметры варикапа:

Fk0=1 мГц

Управляющее напряжение

Uупр0=2В

Крутизна характеристики преобразования

UЦАП=10,24В

Количество разрядов

UАЦП=2,56В

Количество разрядов

 n=8

3.2 Расчёт.

Частота настройки контура зависит от управляющего напряжения следующим образом:

Fk=Fk0+S(Uупр-Uупр0) (1)

где Fk0 — начальное значение частоты контура при Uупр=Uупр0

S — крутизна характеристики преобразования.

Uупр=Uупр2-Uупр1 (2)

Из (1) следует, что

Т.к f=3кГц, то при

F1=Fmin+f=1000+3=1003 (кГц), (В)

F2=Fmin+2f=1006 (кГц) (В)

Uупр=Uупр2-Uупр1=1,24-1,12=0,12 (В)

(В) — минимальное значение напряжения на входе, которое даёт 1 в младшем разряде кода.

Uупр>UЦАП десятиразрядный ЦАП подходит для выполнения данной задачи. UЦАП=0,01 В на вход надо подавать по 12k импульсов (как бы проскакивая по 12 импульсов сразу), где k — номер шага . 1210 = 00000011002, 2 первых разряда всегда равны 0, их можно заземлить, к порту подключается 8 разрядов (старших) и вместо 12 на ЦАП подается 3 (112=310). можно охватить весь диапазон без использования дополнительных разрядов.

— количество шагов для того чтобы пройти всю область настройки.

12∙Kn=2004 — нужно 10 разрядов

8∙Kn=501 — нужно 8 разрядов.

(В)

Если Uk возрастает на постоянно на всей области настройки, то (В)

Uk>UАЦП 8-ми разрядный ЦАП подходит для решения данной задачи.

4. Распределение ресурсов МП системы

Регистр ОЭВМ R2 будет хранить значения Uупр, в R3 помещаются значения предыдущего шага Uk-1, а в A (аккумулятор) — значения последующего шага Uk. В R4 в процессе работы программы будем помещать только N — параметр программной задержки. В B будет храниться количество шагов для прогона всей области настройки. Выбираем N=135, т.к время программной задержки равно 400 мкс, а вся процедура реализуется в 3 цикла, .

5. Подробная структурная схема алгоритма.


6. Программа работы МК.

Кол-во циклов

Метка

CSEG AT 0H

абсолютный кодовый сегмент

ORG 0H

в R2 помещается Uупр

1

в A помещается содержимое Uk из порта P1

1

MOV R3, A

в R3 помещается значение Uk из A

1

в порт P2 помещается значение Uупр из A

1

SETB 3.7

 формирование отрицательного импульса для включения АЦП

1

CLR 3.7

1

SETB 3.7

1

M2:

NOP

 оператор задержки

2

DJNZ R4, M2

значение R4 (счетчик программной задержки) уменьшается на 1 и при R40 осуществляется переход на метку M2

1

MOV A, P1

в A записывается Uk+1 из порта P1

1

SUBB A, R3

из A вычитается R3 (Uk+1 сравнивается с Uk)

2

JC M3

если флаг C=0 (Uk+1>Uk), то осуществляется переход на метку M3

1

MOV A, P1

в A помещается значение Uk+1 из порта P1

1

MOV R3, A

в R3 помещается значение Uk+1 из A

1

INC R2

значение R2 (Uупр) увеличивается на 1

1

INC R2

значение R2 (Uупр) увеличивается на 1

1

INC R2

значение R2 (Uупр) увеличивается на 1

2

DJNZ B, M1

значение B (счетчик шагов) уменьшается на 1 и при B0 осуществляется переход на метку M1

2

AJMP M5

 осуществляется безусловный переход на метку M5

1

M3:

MOV R4, #135

 инициализация счетчика программной задержки

1

CLR C

 флаг С устанавливается в 0

1

DEC R2

значение R2 (Uупр) уменьшается на 1

1

MOV A, R2

в A помещается значение Uупр из R2

1

MOV P2, A

в порт P2 помещается значение Uупр из A

1

SETB 3.7

 формирование отрицательного импульса для включения АЦП.

1

CLR 3.7

1

SETB 3.7

1

M4:

NOP

 оператор задержки

2

DJNZ R4, M4

значение R4 (счетчик программной задержки) уменьшается на 1 и при R40 осуществляется переход на метку M4

1

в A помещается содержимое Uk+1 из порта P1

1

SUBB A, R3

из A вычитается R3 (Uk сравнивается с Uk+1)

1

в A записывается Uk+1 из порта P1

1

MOV R3, A

в R3 помещается значение Uk из A

2

если флаг C=0 (Uk>Uk+1), то осуществляется переход на метку M3

1

7. Контрольный пример.

Для просмотра результатов вместо порта P1 будем значения Uk, будут помещаться во внутреннюю память, начиная с адреса 20H и заканчивая адресом 27H , в R0 будет размещаться адрес внутренней памяти и “MOV A, P1” заменяется на “MOV A, @R0”. Так же уменьшим количество шагов и время программной задержки.

NAME 78

CSEG AT 0H

ORG 0H

MOV 21H, #1

задаются значения Uk

MOV 22H, #3

MOV 23H, #6

в R2 помещается начальное значение Uупр

MOV B, #10

значение R4 (счетчик программной задержки) уменьшается на 1 и при R40 осуществляется переход на метку M2

MOV A, @R0

в A помещается содержимое ячейки с адресом R0 (Uk+1)

SUBB A, R3

из A вычитается R3 (Uk+1 сравнивается с Uk)

JC M3

если флаг C=0 (Uk>Uk+1), то осуществляется переход на метку M3

MOV A, @R0

в R3 помещается значение Uk+1 из A

INC R2

значение R2 (Uупр) увеличивается на 1

INC R2

значение R2 (Uупр) увеличивается на 1

INC R2

значение R2 (Uупр) увеличивается на 1

DJNZ B M1

значение B (счетчик шагов) уменьшается на 1 и при B0 осуществляется переход на метку M1

AJMP M5

значение R2 (Uупр) уменьшается на 1

MOV R4, #3

CLR C

 флаг С устанавливается в 0

MOV A, R2

в A помещается содержимое ячейки с адресом R0 (Uk+1)

SUBB A, R3

из A вычитается R3 (Uk+1 сравнивается с Uk)

MOV A, @R0

в A помещается содержимое ячейки с адресом R0 (Uk+1)

MOV R3, A

в R3 помещается значение Uk+1 из A

JC M3

если флаг C=0 (Uk>Uk+1), то осуществляется переход на метку M3

M5

8. Определение быстродействия программы.

Найдём, сколько времени потребуется для поиска станции, которая находится в середине диапазона. F0=1,25 мГц и при условии что придётся делать один шаг назад.

T=Nц1tц1+Nц2tц2+tпер+tд

Nц1=250 — количество шагов в первом цикле

Nц2=1 — количество шагов во втором цикле

tц1=417 мкс

tц2=414 мкс

tпер=424 — время перехода из одного цикла в другой

tд=4 мкс — время ввода начальных данных

 T=250417+1414+424+4=104717 мкс

9. Листинг отлаженной программы.

A51 MACRO ASSEMBLER 78 24/12/01 13:46:28 PAGE 1

DOS MACRO ASSEMBLER A51 V5.10

OBJECT MODULE PLACED IN 78.OBJ

ASSEMBLER INVOKED BY: M:\KEILTEST\BIN\A51.EXE 78.A51 DB EP


LOC OBJ LINE SOURCE







1
NAME P78
----
2
CSEG AT 0H
0000
3
ORG 0H
0000 7A03 4
MOV R2, #3
0002 75F0A7 5
MOV B, #167
0005 E590 6
MOV A, P1
0007 FB 7
MOV R3, A
0008 7C87 8 M1: MOV R4, #135
000A EA 9
MOV A, R2
000B F5A0 10
MOV P2, A


11

000D 00 12 M2: NOP
000E DCFD 13
DJNZ R4, M2
0010 E590 14
MOV A, P1
0012 9B 15
SUBB A, R3
0013 400B 16
JC M3
0015 E590 17
MOV A, P1
0017 FB 18
MOV R3, A
0018 0A 19
INC R2
0019 0A 20
INC R2
001A 0A 21
INC R2
001B D5F0EA 22
DJNZ B, M1
001E 0132 23
AJMP M5
0020 7C87 24 M3: MOV R4, #135
0022 C3 25
CLR C
0023 1A 26
DEC R2
0024 EA 27
MOV A, R2
0025 F5A0 28
MOV P2, A


29

0027 00 30 M4: NOP
0028 DCFD 31
DJNZ R4, M4
002A E590 32
MOV A, P1
002C 9B 33
SUBB A, R3
002D E590 34
MOV A, P1
002F FB 35
MOV R3, A
0030 40EE 36
JC M3
0032 00 37 M5: NOP


38
END

A51 MACRO ASSEMBLER 78 24/12/01 13:46:28 PAGE 2

SYMBOL TABLE LISTING
------------ ------------- ------------

NAME T Y P E VALUE ATTRIBUTES




B. . . . . . . . . . . D ADDR 00F0H A
M1 . . . . . . . . . C ADDR 0008H A
M2 . . . . . . . . . C ADDR 000DH A
M3 . . . . . . . . . C ADDR 0020H A
M4 . . . . . . . . . C ADDR 0027H A
M5 . . . . . . . . . C ADDR 0032H A
P1 . . . . . . . . . . D ADDR 0090H A
P2 . . . . . . . . . . D ADDR 00A0H A
P78. . . . . . . . . N NUMB -----

REGISTER BANK(S) USED: 0

ASSEMBLY COMPLETE. 0 WARNING(S), 0 ERROR(S)

15



P2

P1

CP

ALE

PSEN

RD

Приложение 1

Амплитудный детектор

Uупр

VD1

L1

К572ПА1

AD 7575

8 р

8 р

~

D B0

D B1

D B2

D B3

D B4

D B5

D B6

D B7


BUSY

W

CS

RD

C1

Uk

Uk+1

Структурная схема управления настройкой приёмника.

16



МГАПИ

Курсовой проект

Группа ПР-7

Специальность 2008

Студент Розенфельд А.

2001г.
Мікропроцесорна техніка
ЗМІСТ ЦІЛІ І ЗАВДАННЯ 1 Відповіді на питання по охороні праці при роботі з ПК та УНМС-2 2 Відповіді на контрольні питання з устрою ти принципу роботи ...
INC R0
inc R3		 Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: отчет по практике
Блок управления двигателем на МК
СОДЕРЖАНИЕ Лист 1. Введение. 2 2. Анализ исходных данных, выбор параметра контроля. 5 2.1. Отладочный комплекс. 5 2.2. Выбор параметра контроля. 9 3 ...
inc r0
m3: mov r3,#55h		 Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: реферат
Motorola MC68HC705C8
Однокристальная микроЭВМ МС68НС705С8 Введение Однокристальная микроЭВМ (далее ОЭВМ) МС68НС705С8 входит в серию М68НС05 относительно дешевых ОЭВМ ...
Z R7\*R6\*R5\*R4\*R3\*R2\*R1\*R0\
H A3*M3+M3*R3\+R3\*A3		 Раздел: Рефераты по радиоэлектронике
Тип: реферат
Счетчик обратного отсчета
Кафедра электронно-вычислительной аппаратуры Курсовая работа по дисциплине "Микропроцессорные системы" Тема "Счетчик обратного отсчета" Москва - 2007 ...
mov R0, #0;
mov R3, #0;		 Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: курсовая работа
Системы адресации в Мини- и МикpоЭВМ
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ЭКОНОМИКО-СТАТИСТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ КАФЕДРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН КУРСОВАЯ РАБОТА на тему: Сравнительный ...
Поэтому инструкция MOVL R2,R3 пересылает содержимое регистра R2 в регистр R3, а не наоборот, как было бы с аналогичной инструкцией MOV AX,BX из набора команд процессоров cемейства ...
Так, инструкция CLRB B^2(R4), реализующая режим смещения ( пункт 2.6 ) может выглядеть как CLRB (R0)[R4] и если в R0 находится адрес массива, а в R4 смещение, то она аналогично ... 		Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: реферат