ДОКЛАД

Я, Согомонян Георгий, хочу представить вашему вниманию курсовой проект на тему Цифровой фильтр. Цель курсового проекта – приобретение практических навыков в разработке аппаратных и программных средств микропроцессорных устройств разнообразного назначения.

(указать на плакаты) Здесь представлены 3 плаката – функциональная схема, принципиально-электрическая схема и блок-схема алгоритма работы системы.

В данной работе я разработал цифровой фильтр на микроконтроллерах с возможностью выбора преобразованного канала для цифровой фильтрации (ФВЧ, ФНЧ, ПФ) при помощи клавиатуры из 13-ти клавиш и отображения типа фильтра на индикаторе, а также обеспечил возможность перехода микроконтроллеров КМ1816ВЕ51 (далее МК-51), PIC16C84 и AT90S2313 в генерацию прямоугольных видео-импульсов с заданным периодом и длительностью сигнала.

При цифровом фильтровании беспрерывный сигнал при помощи аналого-цифрового преобразователя изменяется в цифровой код, который поступает на вход цифрового фильтра. Полученные на выходе фильтра цифровые отсчёты входного сигнала при помощи цифро-аналогового преобразователя опять изменяются в аналоговый сигнал.

Микроконтроллер МК51 предназначен для реализации цифрового фильтра. После рестарта микроконтроллер работает в режиме генерирования видео-импульсов с заданной длительностью и периодом колебаний. При получении 2-разрядного кода МК-51 прекращает работу основной программы и начинает выполнение подпрограммы обработки прерываний, которая и реализует цифровой фильтр. После проделанных операций начинается обращение к АЦП и считывание выборки входного сигнала.

Микроконтроллер PIC16С84 в данной микропроцессорной системе используется для формирования прерывания на начало фильтрации с использованием соответствующего фильтра и опрос клавиатуры, при помощи которой задаётся тип фильтра. После инициализации микроконтроллер работает в режиме генерирования видео-импульсов заданного периода и длительности. В подпрограмме обработки прерываний сканируется клавиатура и определяется к какому из столбиков на клавиатуре принадлежит нажатая клавиша. В зависимости от этого на порту А, который соединён с микроконтроллерами AT90S2313 и МК-51,формируется код, который характеризует тип фильтра, который будет использоваться.

Микроконтроллер AT90S2313 в данной системе предназначен для управления устройством отображения информации, в качестве которого выступает двухзнаковый семисегментный индикатор DC04-11EWA. На индикаторе должна отображаться информация про тип используемого фильтра. В другое время микроконтроллер генерирует прямоугольные импульсы. Порт В запрограммированный на ввод для принятия информации от микроконтроллера PIC16С84. Порт D запрограммированный на вывод (на индикатор). По прерыванию контроллер анализирует переданную информацию и, в зависимости от кода, выставляет данные для индикации кода типа фильтра, или снова переходит к генерированию видео-импульсов.

Согласование передачи данных между микроконтроллерами организовывается системой прерываний, которая включает некорректную передачу данных.

В общем разработанная микропроцессорная система представляет собой функционально-законченное устройство и отвечает условиям технического задания на курсовой проект.



Источники сброса



AT90S2313 имеет три источника сброса.

Сброс по включению питания. Процессор сбрасывается при подаче питания на выводы VCC и GND.

Внешний сброс. Процессор сбрасывается при подаче низкого уровня на вывод RESET на время более двух периодов тактовой частоты.

Сброс от сторожевого таймера. Процессор сбрасывается по окончанию времени отработки сторожевого таймера, если разрешена его работа.

Во время сброса все регистры ввода/вывода устанавливаются в начальные значения, программа начинает выполняться с адреса $000, по этому адресу должна быть записана команда RJMP - относительный переход на программу обработки сброса. Если в программе не разрешаются прерывания и векторы прерываний не используются, в первых адресах памяти может быть записана программа.



Таймеры/счетчики

В AT90S2313 предусмотрены два таймера/счетчика общего назначения. 8-разрядный и 16-разрядный. Каждый из таймеров индивидуально подключается к одному из выходов 10-разрядного предварительного делителя частоты. Оба таймера могут использоваться как таймеры с внутренним источником импульсов или счетчики импульсов поступающих извне.



Сторожевой таймер



Сторожевой таймер работает от отдельного встроенного генератора работающего на частоте 1 MHz (это типовое значение частоты для питания 5В). Управляя предварительным делителем сторожевого таймера можно задавать интервал сброса таймера от 16 до 2048 mS. Команда WDR сбрасывает сторожевой таймер. Для работы сторожевого таймера можно выбрать одно из 8-ми значений частоты, что позволяет в широких пределах изменять время между исполнением команды WDR и сбросом процессора. При отработке периода работы сторожевого таймера, если не поступила команда WDR, AT90S2313 сбрасывается, выполнение программы продолжается с вектора сброса.

Для предотвращения нежелательного отключения сторожевого таймера, для его запрещения должна выполняться определенная последовательность, которая описана при рассмотрении регистра WDTCR.



Режим пониженного энергопотребления. В тех применениях МК-систем, где потребление электроэнергии, а следовательно, габаритные размеры и масса источника электропитания являются одними из основных показателей качества изделия, возможно использование МК51 в режиме пониженного энергопотребления. Перевод МК51 в этот режим возможен по команде, которая установит бит PCON. 1 в регистре управления мощностью (см. табл. 3.7). В этом режиме останавливается генератор синхросигналов, содержимое РПД и регистров специальных функций сохраняется, а на выходных контактах портов удерживаются значения, соответствующие содержимому их буферных регистров. Выходы сигналов ALE и PSEN сбрасываются. При этом электропитание осуществляется через вывод RST/VPD.

В режиме пониженного энергопотребления напряжение электропитания (VCC) может быть отключено. Перед выходом из режима оно должно быть восстановлено до номинального значения.

Выход из режима пониженного энергопотребления возможен только по сигналу RST. При этом переопределяются все регистры специальных функций, но содержимое РПД не изменяется. (В некоторых модификациях МК51 этот режим может отсутствовать.)