заработок на кликах
Вы еще не зарегестрированы на Uchit.net? Зачем?
Login: Pass:

KURS

реферат: Радиоэлектроника

Оцените работу
всего оценок0 общий балл0
Зарегистрируйтесь

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 2Δf,

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+ΔUy).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 ΔUk.

2. Структурная схема алгоритма.


3. Математическое описание.

3.1 Исходные данные:

Диапазон частот поиска

Fmin=1 мГц


Fmax=1,5 мГц

Полоса частот

Δf=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.

ΔUупр=Uупр2-Uупр1                                                                                               (2)

Из (1) следует, что

Т.к Δf=3кГц, то при

F1=Fmin+Δf=1000+3=1003 (кГц), (В)

F2=Fmin+2Δf=1006 (кГц) (В)

⇒ΔUупр=Uупр2-Uупр1=1,24-1,12=0,12 (В)

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

ΔUупр>UЦАП десятиразрядный ЦАП подходит для выполнения данной задачи. ΔUЦАП=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.

12Kn=2004 нужно 10 разрядов

8Kn=501 нужно 8 разрядов.

(В)

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

ΔUk>ΔUАЦП 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

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 , 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

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)

 
Дружить
Uchit.net в социальных сетях