KURS

Задание.

Создать МПсистему управлениянастройкойприемника.Упрощеннаясхема приемникаизображенана рис. 1.

Рис1

Контур приемникасостоит изиндуктивностиL_к и емкостиварикапа VD1. Этаемкость зависитот подаваемогона варикаппостоянногонапряженияUупр (зависимостьобратнопропорциональная).Выделенноеконтуром ВЧнапряжениеU_к детектируетсяамплитуднымдетектором(АД) и при настройкена станцию навыходе АД получаетсясигнал U_вых.НеобходимоподключитьМПС к приемникутак, чтобы МПизмеряя величинуU_вых могвоздействоватьна варикап сцелью настройкивходного контура.МПС должнаобеспечить:

— точную настройкуна заданнуюстанцию (величинарассогласованияпо частоте недолжна превышать3% от ширины полосыконтура 2f,

— поиск станцийв диапазонечастот F_min...F_max.

1. Описаниеалгоритма.

Напряжениена контуредетектируетсяамплитуднымдетектором(АД), преобразуетсяв АЦП в двоичныйкод и поступаетна МП. МП оцениваетсигнал и выдаетуправляющеенапряжениеU_упр, котороепосле ЦАП поступаетна варикап дляизменениячастоты настройкиконтура. Задача,решаемая МП,состоит в поискеэкстремумафункции U_упр(F).Из всех известныхалгоритмовпоиска вследствиемалой разрядностиМП выбираетсяметод нулевогопорядка - методслучайногопошаговогопоиска экстремумас запоминаниемверного шага.

Суть алгоритмасостоят в следующем.Так как напряжениена контуреявляется функциейрасстройки{F_k-F_o}, то пряизменении Fизменяетсяи U_k. МП формируетприращениеU_упр (можетбыть и положительными отрицательным).ПроисходитсравнениеU_kn=f(U_y) и U_kn+1=f(U_y+U_y).ЕслиU_kn+1>U_kn, то делаетсяшаг в ту же сторону,в противномслучае - в противоположную.Одноэкстремальныйвид функциинастройкипозволяетодновременноосуществитьоперациюавтоматическогопоиска частотыF_o. АЦП и ЦАПподсоединяютсяк МПС черезпорты ввода/вывода.Для построенияпортов ввода/выводаиспользуютсяпорты Р1 и Р2 ОЭВМ.Это позволяетиспользоватьдля ввода/выводакоманды ОЭВМработы портами.Предположим,что для АЦПосуществляетсяпрограммнаязадержка навремя, большеевремени преобразования,чтобы избежатьввода еще одногорегистра дляопроса сигналаготовностиАЦП. Сигнал наЦАП подаетсясразу из ОЭВМчерез порт.Однако прирегулированиинеобходимоорганизоватьпрограммнуюзадержку навремя установленияпереходныхпроцессов вконтуре. Крометого, для исключениявлияния шумана процессрегулированиянужно установитьнижний пределизменения U_k.

2. Структурнаясхема алгоритма.

3. Математическоеописание.

3.1 Исходные данные:

3.2 Расчёт.

Частотанастройкиконтура зависитот управляющегонапряженияследующимобразом:

F_k=F_k0+S(U_упр-U_упр0) (1)

где F_k0— начальноезначение частотыконтура приU_упр=U_упр0

S — крутизнахарактеристикипреобразования.

U_упр=U_упр2-U_упр1 (2)

Из (1) следует,что

Т.к f=3кГц,то при

F₁=F_min+f=1000+3=1003(кГц), (В)

F₂=F_min+2f=1006(кГц)  (В)

U_упр=U_упр2-U_упр1=1,24-1,12=0,12(В)

(В) — минимальноезначение напряженияна входе, котороедаёт 1 в младшемразряде кода.

U_упр>U_ЦАП десятиразрядныйЦАП подходитдля выполненияданной задачи.U_ЦАП=0,01В  навход надо подаватьпо 12k импульсов(как бы проскакиваяпо 12 импульсовсразу), где k— номер шага.12₁₀ = 0000001100₂, 2 первых разрядавсегда равны0,  их можнозаземлить, к порту подключается8 разрядов (старших)и вместо 12 наЦАП подается3 (11₂=3₁₀). можно охватитьвесь диапазонбез использованиядополнительныхразрядов.

— количествошагов для тогочтобы пройтивсю областьнастройки.

12∙K_n=2004— нужно 10 разрядов

8∙K_n=501— нужно 8 разрядов.

(В)

Если U_kвозрастаетна постояннона всей областинастройки, то(В)

U_k>U_АЦП 8^-миразрядный ЦАПподходит длярешения даннойзадачи.

4. Распределениересурсов МПсистемы

Регистр ОЭВМR2 будетхранить значенияU_упр, вR3 помещаютсязначения предыдущегошага U_k-1,а в A (аккумулятор)— значенияпоследующегошага U_k.В R4 в процессеработы программыбудем помещатьтолько N— параметрпрограммнойзадержки. В Bбудет хранитьсяколичествошагов для прогонавсей областинастройки.Выбираем N=135,т.к время программнойзадержки равно400 мкс, а вся процедурареализуетсяв 3 цикла, .

5. Подробнаяструктурнаясхема алгоритма.

6. Программаработы МК.

7. Контрольныйпример.

Для просмотрарезультатоввместо портаP1 будемзначения U_k,будут помещатьсяво внутреннююпамять, начинаяс адреса 20Hи заканчиваяадресом 27H,  в R0будет размещатьсяадрес внутреннейпамяти и “MOVA, P1”заменяетсяна “MOV A,@R0”. Так жеуменьшим количествошагов и времяпрограммнойзадержки.

8. Определениебыстродействияпрограммы.

Найдём,сколько временипотребуетсядля поискастанции, котораянаходится всередине диапазона.F₀=1,25 мГц ипри условиичто придётсяделать одиншаг назад.

T=N_ц1t_ц1+N_ц2t_ц2+t_пер+t_д

N_ц1=250— количествошагов в первомцикле

N_ц2=1— количествошагов во второмцикле

t_ц1=417мкс

t_ц2=414мкс

t_пер=424— время переходаиз одного циклав другой

t_д=4мкс — времяввода начальныхданных

T=250417+1414+424+4=104717мкс

9. Листинготлаженнойпрограммы.

A51 MACRO ASSEMBLER78 24/12/01 13:46:28 PAGE 1

DOS MACRO ASSEMBLERA51 V5.10

OBJECT MODULE PLACEDIN 78.OBJ

ASSEMBLER INVOKED BY:M:KEILTESTBINA51.EXE 78.A51 DB EP

A51 MACRO ASSEMBLER 78 24/12/0113:46:28 PAGE 2

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

REGISTER BANK(S)USED: 0

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

15

P2

P1

CP

ALE

PSEN

RD

Амплитудныйдетектор

U_упр

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

U_k

U_k+1

16

МГАПИ

Курсовой проект

Группа ПР-7

Специальность 2008

Студент РозенфельдА.

2001г.