Разработка микропроцессорной системы с заданными параметрами - Курсовая работа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯРазрядность ШД - 8-16 двоичных разрядов Разрядность ША - пропорционально емкости ПЗУ Число параллельных 8-разрядных портов ввода/вывода - 2 шт Число 8-разрядных счетчиков-таймеров - 3 шт. Число 7-сегментных светодиодных индикаторов - 2 штМикропроцессорная система представляет собой функционально законченное изделие, состоящее из одного или нескольких устройств, главным образом из микропроцессора и/или микроконтроллера. Универсальность и гибкость МП как устройств с программным управлением позволяют широко применять ее в самых различных системах управления для аппаратной реализации функций управления, контроля измерения и обработки данных. Применение МП и микро ЭВМ в системах управления промышленным оборудованием предполагает, в частности, использование их для управления станками, транспортировочными механизмами, сварочными автоматами, прокатными станами, атомными реакторами, производственными линиями, электростанциями, а также создание на их основе робототехнических комплексов, гибких автоматизированных производств, систем контроля и диагностики. Микропроцессорные средства позволяют создавать разнообразные по функциям устройства управления - от микроконтроллеров несложных приборов до универсальных систем управления в реальном времени. Эти микроконтроллеры, способные программно перестраиваться на реализацию различных законов управления, обеспечивают повышение точности, надежности, производительности и снижение стоимости систем управления.Система на чипе - это электронная схема, выполняющая функции целого устройства и размещенная на одной интегральной схеме. На сегодняшний день все ведущие производители электронных компонентов выпускают разнообразные модели System-on-a-Chip.Микросхемы PSOC Cypress впервые появились в 2001 году. На сегодняшний день выпускается несколько серий PSOC микроконтроллеров: CY8C21xxx Все микросхемы построены на базе восьмиразрядного ядра М8С гарвардской архитектуры с тактовой частотой 24МГЦ и производительностью 4MIPS. Система команд достаточно проста в освоении и характеризуется высокой плотностью кода. Встроенные RC генераторы на 24 МГЦ и 32КГЦ позволяют приложениям некритичным к высокой стабильности частоты обойтись без внешнего кварца.Семейство PSOC CY8C29566 содержит до 8 портов ввода-вывода, которые подключаются к глобальным цифровым и аналоговым внутренним цепям, обеспечивая доступ к 16 цифровым блокам и 12 аналоговым блокам. Характеристики: Процессор с гарвардской архитектурой Малая потребляемая мощность при высоком быстродействии Рабочее напряжение от 1.0В при использовании встроенного импульсного преобразователя 12 аналоговых блоков PSOC с полным размахом напряжения (rail-to-rail), которые содержат: - АЦП с разрешением до 14 разр.Проектируемая микропроцессорная система реализована на базе программируемой системы на кристалле CY8C29566-24AXI. ОЗУ - оперативное запоминающее устройство - в PSOC-1 (CY8C29566-24AXI) предусмотрено 2КБ ОП, что удовлетворяет условиям ТЗ. ПЗУ - постоянное запоминающее устройство - в PSOC-1 (CY8C29566-24AXI) предусмотрено 32КБ flash памяти, что удовлетворяет условиям ТЗ. Так же выбранное устройство PSOC-1(CY8C29566-24AXI) имеет в наличии 4 8-ми разрядных порта ввода\вывода. В таблице 2 представлены нестандартные сокращения, используемые на структурной схеме: Таблица 2.Для реализации 4-х 8-и битных АЦП используются стандартный модуль АЦП TRIADC и модуль АЦП DELSIG8. 4 АЦП подключаются через блоки усилителя PGA GAIN с коэффициентом усиления 1 к 0,1, 3 и 4 входам 0-го параллельного порта ввода вывода.Согласно требованиям технического задания, в проектируемой системе используются следующие устройства ввода-вывода: - параллельный 8-разрядный порт ввода-вывода (2 шт.); Последовательные порты реализованы с использованием протокола UART (Universal asynchronous receiver/transmitter). В данной МПС используется 8-ти разрядный цифровой счетчик, на вход которого подан тактовый сигнал, со входа встроенного тактового генератора с частотой 24 МГЦ ±2,5%.Выбранный разъем должен соответствовать по количеству контактов. Форма контактов прямые Способ монтажа пайка на кабель Количество контактов 15 Материал корпуса сталь.покрытая цинком или оловомОписание использованного модуля СДИ АЛС324Б1 Технические параметры: Дополнительный символ запятая Цвет свечения красный Минимальная сила света Iv мин.,МКД 0.15 Максимальная сила света Iv макс.,МКД 0.45Поз. обозначение Наименование Кол. Прим. Микросхемы цифровые DD2, DD3 СДИ модуль АЛС324Б1 фирмы Интеграл 2 XS1 Разъем DS1035-15F фирмы Ningbo Zhenqin 1Быстродействие АЦП TRIADC описано в документации к модулю[3], и в соответствии с выбранной разрядностью 8-бит, составляет 40мкс, что лучше требуемых по заданию 60 мкс. Быстродействие АЦП DELSIG8 описано в документации к модулю[3], составляет 32000 выборки в секунду или 23мкс, что лучше требуемых по заданию 60 мкс.

СОДЕРЖАНИЕ

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 ВЫБОР МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ

1.2 ВЫБОР МИКРОСХЕМЫ

1.3 ОПИСАНИЕ МИКРОСХЕМЫ

1.4 ПОСТРОЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 РЕАЛИЗАЦИЯ АЦП И ЦАП

2.2 ВЫБОР УВВ

2.3 ОПИСАНИЕ РАЗЪЕМА

2.4 ОПИСАНИЕ СДИ

2.5 СПЕЦИФИКАЦИЯ

2.6 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ МПС

2.7 ПРОГРАММЫ ИНИЦИАЛИЗАЦИИ МОДУЛЕЙ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ