Разработка микропроцессорного устройства на базе 8 разрядного микропроцессора - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Разработка микропроцессорного устройства на базе 8 разрядного микропроцессора

Разработка блок-схемы и программы работы микропроцессорного устройства для контроля и индикации параметров, изменяющихся по случайному закону 8-разрядного двоичного кода. Разработка принципиальной схемы функционирования устройства в среде САПР P-CAD.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1 Выбор и обоснование блок-схемы МПУ
2 Разработка принципиальной схемы МПУ
4 Разработка блок-схемы и программы работы МПУ на языке C
Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами является в настоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса.Использование микроэлектронных средств в изделиях производственного и культурно-бытового назначения не только приводит к повышению технико-экономических показателей изделий (стоимости, надежности, потребляемой мощности, габаритных размеров) и позволяет многократно сократить сроки разработки и отодвинуть сроки «морального старения» и «физического старения» изделий, но и придает им принципиально новые потребительские качества (расширенные функциональные возможности, модифицируемость, адаптивность и т.д.).
Микропроцессоры и ЭВМ это достаточно сложные устройства, хотя диапазон их использования очень широк. Главные достоинства микропроцессорной техники это компактность, экономичность, универсальность невысокая стоимость, массовость применения. Благодаря своим свойствам микропроцессоры нашли применение как в системе управления космическими полетами, так и в детских игрушках; ОЭВМ используются для управления бытовыми приборами и роботами, станками с числовым программным управлением и т.п.
Поэтому тема «Разработка микропроцессорного устройства на базе 8 разрядного микропроцессора» курсового проекта является актуальной и микропроцессорное устройство может использоваться в области телемеханики.
микропроцессор двоичный код программа
Разработать МПУ для контроля и индикации параметров, изменяющихся по случайному закону 8-разрядного двоичного кода. Результаты контроля должны выводиться на индикатор. Скорость изменения кода 25000 ед/с; пределы изменения числового кода 00000000-11111111; время контроля, Т, 0,1с; контролируемый параметр К - значение кода с чётным числом единиц за время 0,05-0,1с.
1 Выбор и обоснование блок-схемы микропроцессорного устройства
Любое микропроцессорное устройство (МПУ) должно содержать в себе следующие блоки: генератор тактовых импульсов (ГТИ); микропроцессор (МП);; постоянное запоминающее устройство (ПЗУ); оперативное запоминающее устройство (ОЗУ); шина адреса (ША); шина данных (ШД); шина управления (ШУ); датчик (Д); устройство ввода информации (УВв); параллельный программируемый интерфейс (ППИ); блок индикации (БИ); таймер (Т) ; счётчик команд (СК). Блок-схема МПУ приведена на рисунке 1.1.
Исходя из технического задания, МПУ должно выполнять контроль количества единиц в 8-разрядном двоичном коде. Формирование двоичного кода, имеющего случайную последовательность, можно выполнить с помощью блока формирования случайных чисел (БФСЧ). Поэтому датчик, устройство ввода информации и параллельный программированный интерфейс заменяют блоком формирования случайных чисел.
При разработке данного устройства был выбран микропроцессор PIC16F877. Так как в нём уже есть встроенные ОЗУ, таймер, ПЗУ, ГТИ, СК, то использовать эти блоки в дальнейшем нецелесообразно.
МП служит для управления внешними по отношению к себе устройствами. Исходя из условия МП 8-разрядный.
БИ служит для вывода количества единиц в 8-разрядном двоичном коде с интервалом 1с.
ША полудуплексная, ШД дуплексная, ШУ симплексная.
Дуплексная передача - передача данных в двух направлениях по одному каналу. Существуют полный дуплекс и полудуплекс. Полный дуплекс - одновременная двухсторонняя передача данных. Полудуплекс - передача данных, когда данные могут передаваться в обоих направлениях, но поочерёдно. Симплексная передача - передача данных по физическому соединению только в одном направлении.
Разработанная блок-схема представлена на рисунке 1.2.
БФСЧ - блок формирования случайных чисел; БИ - блок индикации.
Рисунок 1.2 - Блок-схема микропроцессорного устройства
Исходными данными для выбора конденсаторов являются:
- номинальная величина ёмкости, указанная на схеме и допуск на величину ёмкости;
- назначение цепи, в которой стоит конденсатор;
- режим цепи/постоянный ток, переменный ток или импульсный режим, и соответственно, сила тока, частота, параметры импульсов;
- условия эксплуатации прибора, указанные в техническом задании на разработку прибора, температура, влажность, давление воздуха, механические нагрузки;
- желательно конструктивное оформление конденсатора.
Для данной схемы можно использовать бумажные, плёночные и керамические конденсаторы, поскольку они имеют минимальные габариты.
В качестве керамических конденсаторов можно использовать: К10-7, К10-9, К10-12, К10-17, К10-29, но выбирается конденсатор К10-17, так как он имеет относительно большую реактивную мощность, малые потери, высокое сопротивление изоляции, широкий диапазон температурной стабильности [5].
Секции конденсаторов К10-7в такого зазора не имеют, что позволяет увеличить их удельную емкость за счет более полного использования поверхности пластины. Толщина пластин 0,18-0,22 мм. Так как промежутки между обкладками из-за отсутствия зазоров равны толщине пластины, номинальное напряжение конденсаторов К10-7в не превышает 50 В.
Условно-графическое изображение конденсатора представлено на рисунке 3.1.
При выборе постоянных резисторов исходными данными являются:
- номинальная величина сопротивления, указанная на схеме и допуск на величину сопротивления;
- назначение цепи, в которой установлен резистор;
- сила тока, частота и параметры импульсов;
- конструктивное оформление резистора.
В данном устройстве используются непроволочные резисторы, так как они имеют меньший вес, стоимость, габариты и паразитные параметры.
Непроволочные резисторы бывают: углеродистые тонкослойные, металлодиэлектрические тонкослойные, композиционные объёмные.
Из всех резисторов выбираются металлодиэлектрические, потому что они обладают большей стабильностью при циклическом воздействии температуры, механических нагрузках по сравнению с углеродистыми, меньшая зависимость значения сопротивления от приложенного напряжения, меньше ЭДС шумов по сравнению с композиционными [5].
В данной схеме можно использовать резисторы: С2-13, С2-14, С2-22, С2-23, С2-31, С2-34. Из перечисленных резисторов выбирается С2-23, так как при малых габаритах они имеют наивысшую надёжность.
Диапазон выпускаемых номиналов - от 1 Ом до 1 МОм (зависит от допустимой мощности)
Максимально допустимая рассеиваемая мощность - 0,25 0,5 и 1 Вт (С2-14 выпускались также на 0,125 и 2 Вт)
Допускаемое отклонение от номинального сопротивления +0,1% +0,2% +0,5% +1% и +2%
По ТКС эти резисторы делились на пять групп, от А до Д, с суммарным диапазоном значений от +0,0025 до +0,06 1/°С
Сопротивление изоляции не менее 1011 Ом (для С2-13 и С2-15)
Минимальная наработка 15000ч (С2-13), 20000ч (С2-14); затем для всех типов была доведена до 30000ч
Работа в импульсных режимах допускается при длительности импульсов не более 500 мкс и частоте повторения более 20 кГц
Условно-графическое обозначение резистора представлено на рисунке 3.3
Обоснование выбора кварцевых резонаторов
Для выбора кварцевых резонаторов главным критерием является интервал формируемых частот.
Рассмотрим следующие кварцевые резонаторы: RV-26, RV-38, RV-49. RV-26 имеет интервал частот (3,5..20) МГц; RV-38 - (18..40) МГц; RV-49 - (32,768) МГц.
Для реализации МПУ необходима частота 2 МГц, исходя из этого, можно сделать вывод, что единственным вариантом для реализации МПУ является кварцевый резонатор RV-26 [5].
Колебания кварцевого генератора характеризуются высокой стабильностью частоты (10?5 ч 10-12), что обусловлено высокой добротностью кварцевого резонатора (104 ч 105).
У лучших генераторов спектральная плотность мощности фазовых шумов может быть менее ?100 дБн/Гц на отстройке 1 Гц и менее ?150 дБн/Гц на отстройке 1 кГц при выходной частоте 10 МГц.
Генераторы могут изготавливаться как в модификации с синусоидальным выходным сигналом, так и с сигналом прямоугольной формы, совместимым по логическим уровням с одним из стандартов (TTL, CMOS, LVCMOS, LVDS и т. д.).
Условно-графическое изображение кварцевого резонатора представлено на рисунке 3.2.
Для данного устройства был выбран процессор PIC16F877 [4], так как в нём уже есть встроенные ОЗУ, ПЗУ и таймер, что значительно упрощает схему устройства рис.3.4.
Вывода и их назначение указанны в таблице 1.
Для реализации блока индикации можно использовать следующие типы индикаторов: АЛС362А, АЛС362Д, АЛС362Н. Эти индикаторы имеют разный цвет свечения: красный, жёлтый и зелёный соответственно. Лучше использовать индикатор красного свечения, так как даже при солнечном свете он даёт чёткое изображение. Исходя из этого, выбираем индикатор АЛС362А [2]. Условно-графическое изображение этого индикатора представлено на рисунке 3.6.
1 - вход D1, 2 - вход D2, 3 - вход ED1 - контроль индикатора
4 - вход CO, 5 - вход ED0\ - гашение незначащих нулей
6 - вход D3, 7 - вход D4, 8 - выход сегмент Е, 9 - выход сегмент D
10 - выход сегмент С, 11 - выход сегмент B, 12 - выход сегмент A
13 - выход сегмент G, 14 - выход сегмент F, 15 - питание (+5в)
Назначение выводов буферного регистра КМ1821ИР82 указаны в таблице 2
В качестве генератора случайных чисел был использован 8-разрядный буферный регистр КМ1821ИР82 [2], так как при увеличении его рабочей частоты, на его выходах появляются непредсказуемые значения. Условно-графическое обозначение регистра приведено на рисунке 3.8.3 Описание работы микропроцессорного устройства
Разработанное микропроцессорное устройство (МПУ) состоит из больших интегральных схем (БИС) и интегральных схем (ИС). МПУ работает следующим образом: на процессор DD3 подаётся питание на входы VDD и VSS, на всю цепь подаётся сбросовый сигнал.
Таймер начинает считать единичные интервалы. 8-разрядный буферный регистр DD2 посылает числовые комбинации на процессор DD3. Из ПЗУ загружается программа, процессор DD3 проверяет эти комбинации и выводит их на дешифраторы DD1 и DD5. Дешифраторы преобразуют числовые комбинации в семи сегментный код и посылает их на индикаторы DD4 и DD6. Таймер досчитывает до конца время контроля и подаёт в процессор команду останова.
4 Разработка блок-схемы и программы работы МПУ на языке C
В ходе курсового проекта разработан алгоритм работы программы. Алгоритм представлен на рисунке 4.1.
Исходя из представленного алгоритма, разработана программа, выполняющая выше описанные действия.
TIME 0.05; запуск таймера с 0.05 секунд
MOD B,2; если число чётное то выводим число, если нет переходим на метку
BTFSS TIME, 0,1; если время 0.1 секунда то программу завершается
Курсовой проект выполнен в полном объёме, в соответствии с техническим заданием.
В результате разработано микропроцессорное устройство, исходя из типовой блок-схемы. Было выполнено обоснование блок-схемы, описаны выбор элементной базы и работа микропроцессорного устройства, разработана принципиальная схема в САПР P-CAD, разработаны алгоритм и программа работы микропроцессорного устройства на языке C.
Это устройство можно использовать в источниках бесперебойного питания.
1 Колабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение: уч. Пособие/ Б.А. Колабеков. - М.: Радио и связь, 2008. - 386с.
2 Шаханова Е.Д. МП и МП комплекты интегральных микросхем: справочник/Е.Д. Шаханова. - М.: Радио и связь, 2009. - 435с.
3 Новиков Ю.В. Основы микропроцессорной техники: уч. Пособие/Ю.В. Новиков. - М.: Радио и связь, 2012. - 440с.
4 Жидков Ю.Б. 8-разрядные процессоры фирмы PIC: справочник/Ю.Б. Жидков. - М.: Радио и связь, 2008. - 91с.
5 Нестеренко И. И. Радиоэлектронные компоненты: Карманный справочник/И.И. Нестеренко. - М.: СОЛОН-Пресс 2010. - 164 с.
Разработка микропроцессорной системы для контроля и индикации параметров изменяющегося по случайному закону 8-ми разрядного двоичного кода. Проектирование принципиальной схемы микроконтроллера, описание работы схемы. Разработка блок-схемы программы. курсовая работа [752,4 K], добавлен 10.01.2013
Алгоритм работы схемы микропроцессорного устройства и протокол обмена информацией между ним и объектом управления. Составление карты памяти для микропроцессора. Разработка программы на языке Ассемблера для выбранного микропроцессора и микроконтроллера. контрольная работа [207,8 K], добавлен 29.06.2015
Описание узлов 16 разрядного счетчика и изучение принципов работы его элементов. Обзор общих сведений о триггерах. Разработка принципиальной схемы проектируемого устройства с использованием моделей компьютерной программы Electron ics Workbench 5.12. контрольная работа [1,1 M], добавлен 25.05.2014
Особенности проектирования микропроцессорного устройства "Цифровой осциллограф". Выбор микроконтроллера, описание периферийных устройств. Разработка принципиальной схемы устройства и программы для микроконтроллера, осуществляющей все функции устройства. курсовая работа [923,5 K], добавлен 24.12.2012
Разработка и описание алгоритма функционирования устройства, отладка рабочей программы на языке команд микропроцессора. Обоснование аппаратной части устройства. Составление электрической принципиальной схемы устройства, расчет быстродействия устройства. курсовая работа [50,2 K], добавлен 03.12.2010
Условия эксплуатации микропроцессорного устройства "Светодиодные фонари с электронным управлением" на базе МК ATtiny 15. Техническое описание микроконтроллера. Разработка структурной и электрической принципиальной схем, интерфейса управления и индикации. курсовая работа [267,5 K], добавлен 01.05.2015
Разработка алгоритма функционирования устройства. Разработка и отладка рабочей программы на языке команд микропроцессора. Составление и описание электрической принципиальной схемы. Расчет АЧХ устройства для заданных и реальных значений коэффициентов. курсовая работа [313,9 K], добавлен 28.11.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Разработка микропроцессорного устройства на базе 8 разрядного микропроцессора курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Курсовая работа по теме Учет формирования, распределения и использования прибыли в организации (на материалах организации ООО 'ВитаСтиль')
Налогообложение предпринимательской деятельности
История и развитие Международного Красного Креста
Статья На Тему Трансформация Политического Сознания Россиян
Куни Чтобы Женщина Быстро Кончила Реферат
Реферат по теме Социологические взгляды Эмиля Дюркгейма, их сущность
Дипломная Работа На Тему Электрохимическое Поведение Германия
Реферат На Тему Отечественная Война 1812 Года, Битвы На Смоленщине
Сочинение Мои Семейные Традиции 4 Класс
Эссе Про Декабристов По Истории
Дипломная работа по теме Глянцевый элитарный журнал для женщин как новый тип информационного продукта в секторе современных СМИ
Организация Надзора В Исправительных Учреждениях Реферат
Реферат: Разработка управленческих решений в условиях психической напряженности
Реферат На Тему Богдан Хмельницький: Історичний Портрет
Контрольная работа по теме Особливості поєднання економічних реформ і політичної демократизації в країнах пострадянського простору
Реферат: Методические рекомендации по организации и проведению конкурса на замещение вакантной должности государственной гражданской службы в исполнительных
Реферат по теме Маржинализм и теория предельной полезности
Контрольная Работа На Тему Стале Споживання Енергії
Курсовая работа: Облік та амортизація необоротних активів
Русский Язык Сочинение Пластова Летом
Арендные правоотношения: общая характеристика и некоторые особенности - Государство и право реферат
Все важче знаходити квіти мед яких обіцяє бути цілющим - Иностранные языки и языкознание сочинение
Порядок организации и проведения аудита кредитных операций - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа