Задача

Задача KURS

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-29

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 9.11.2024





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 2Df,

— 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+DUy).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 DUk.
2. Структурная схема алгоритма.


3. Математическое описание.

3.1 Исходные данные:

Диапазон частот поиска
Fmin=1 мГц

Fmax=1,5 мГц

Полоса частот
Df=3кГц

Параметры варикапа:

Начальное значение частоты контура
Fk0=1 мГц

Управляющее напряжение
Uупр0=2В

Крутизна характеристики преобразования
S=25 кГц/В

Параметры ЦАП (БИС ЦАП К572ПА1):

Опорное напряжение
UЦАП=10,24В

Количество разрядов

n=10

Параметры АЦП (AD7575):

Опорное напряжение
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.

DUупр=Uупр2-Uупр1                                                                                               (2)

Из (1) следует, что

Т.к Df=3кГц, то при

F1=Fmin+Df=1000+3=1003 (кГц), Þ  (В)

F2=Fmin+2Df=1006 (кГц) Þ  (В)

ÞDUупр=Uупр2-Uупр1=1,24-1,12=0,12 (В)

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

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

DUk>DUАЦП Þ 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, Þ .
5. Подробная структурная схема алгоритма.


6. Программа работы МК.

Кол-во циклов

Метка

Мнемоники
Комментарий

NAME P78
имя модуля программы





CSEG AT 0H
абсолютный кодовый сегмент

ORG 0H
псевдокоманда задания адреса памяти

1

MOV R2, #3
в R2 помещается Uупр

1

MOV B, #167
в B помещается количество шагов

1

MOV A P1
в A помещается содержимое Uk из порта P1

1

MOV R3, A
в R3 помещается значение Uk из A

1

M1:

MOV R4, #135
инициализация счетчика программной задержки

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

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

MOV A, P1
в A помещается содержимое Uk+1 из порта P1

1


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

1

MOV A, P1
в A записывается Uk+1 из порта P1

1

MOV R3, A
в R3 помещается значение Uk из A

2

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

1

M5:

NOP
оператор задержки

END
конец модуля программы




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 , Þ 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

MOV 24H, #9

MOV 25H, #6

MOV 26H, #7

MOV 27H, #9

MOV R0, #20H
в R0 помещается адрес 20H

MOV R2, #3
в R2 помещается начальное значение Uупр

MOV B, #10
в B помещается количество шагов

MOV A @R0
в A помещается содержимое ячейки с адресом R0

MOV R3, A
в R3 помещается содержимое А (ячейки с адресом 20H)

M1:

INC R0
значение R0 (адрес внутренней памяти) увеличивается на 1

MOV R4, #3
инициализация счетчика программной задержки

MOV A, R2

MOV P2, A

M2:

NOP

DJNZ R4, M2
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 A помещается содержимое ячейки с адресом R0

MOV R3, A
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
осуществляется безусловный переход на метку M5

M3:

INC R0
значение R0 (адрес внутренней памяти) увеличивается на 1





DEC R2
значение R2 (Uупр) уменьшается на 1

MOV R4, #3
инициализация счетчика программной задержки



CLR C
флаг С устанавливается в 0

MOV A, R2

MOV P2, A

M4:

NOP

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)

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

NOP

END





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

Þ T=250×417+1×414+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)

1. Контрольная работа Проблема будущего России
2. Доклад Русский Север
3. Реферат Центральная низменность
4. Реферат Структура налоговых органов РФ права, обязанности и функции
5. Реферат Издание по компьютерным технологиям
6. Реферат Информационная технология 2
7. Доклад Creedence Clearwater Revival
8. Реферат Факторы, обуславливающие здоровый образ жизни
9. Сочинение на тему Лермонтов м. ю. - Про царя ивана васильевича по произведению м. ю. лермонтова
10. Реферат Государство и право Византии