- •Минобрнауки россии
- •I sbn х-хххх-хххх-х ©сПбГэту «лэти», 2011 Техническое задание
- •1. Постановка задачи
- •1.1. Имитатор подвижного сигнала
- •1.2. Микропроцессор 1821вм85
- •2. Выбор и обоснование структурной схемы имитатора
- •2.1. Структурная схема имитатора
- •2.2. Расчет основных параметров имитатора
- •3. Выбор элементов принципиальной схемы
- •3.1. Выбор элементной базы
- •3.2. Синтез счетчика с тремя модулями пересчета
- •3.3. Синтез счетчика по mod м0
- •3.4. Синтез счетчика по mod м1i
- •3.5. Синтез счетчика по mod Мj
- •3.6. Контроллер клавиатуры
- •3.7. Приемопередатчик, обслуживающий внешние устройства схемы
- •3.8. Дешифратор адресов
- •3.9. Организация памяти
- •3.10. Дисплей
- •4. Создание макроэлементов в символьном редакторе
- •5. Инициализация микроконтроллера
- •6. Выполнение принципиальной схемы
- •7. Перечень элементов принципиальной схемы
- •Список литературы
- •Минобрнауки россии
- •«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет
- •(СПбГэту)
- •Санкт-Петербург
- •201_ Г. Оглавление
- •Имитатор сигналов, отраженных от движущейся цели на бис Altera
- •197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 5
2. Выбор и обоснование структурной схемы имитатора
2.1. Структурная схема имитатора
На рис. 2.1 представлена структурная схема имитатора сигнала, параметры которого (периоды Ti, i = 1, 2, 3, 4, скорости движения цели vj, j = 0, 1, 2, 3, 4, а также направление движения) вводятся с клавиатуры.
Имитатор содержит два канала для формирования неподвижного зонди-
Рис. 2.1. Структурная схема имитатора |
рующего сигнала G и подвижного отраженного сигнала Gv. Неподвижный сигнал формируется путем деления частоты f0 в M0Mi раз для получения заданного значения периода Ti. Общий модуль пересчета M0Mi реализуется двумя счетчиками по mod M0 и mod M1i. Подвижный сигнал формируется путем деления частоты f0 счетчиком с тремя модулями пересчета M0 – 1, M0 и M0 + 1, которые переключаются сигналами x2 (направление движения) и x1 (скорость движения, задаваемая значением частоты Fj), и счетчиком по mod Mi. Для построения программируемых счетчиков PCT (programmable counter) по mod Mi можно использовать макроэлементы счетчиков из библиотеки пакета.
Частота Fj вычисляется по заданной скорости движения цели vj (в метрах в секунду). Скорость перемещения сигнала dG относительно сигнала dGv равна vGv = T0 Fj (T0 в микросекундах, Fj в герцах). Цель за время t проходит расстояние D = vj t, а свет расстояние 2D проходит за время , гдеc – скорость света. Из этого следует, что ,
(vj – в метрах в секунду, T0 – в микросекундах). Для получения этих частот из частоты fC = необходимо использовать счетчик поmod Mj, где .
Для программирования модулей пересчета счетчиков по mod Mi и mod Mj необходимо производить запись в них чисел и , выдаваемых CPU по шине данных. Эти числа должны храниться в ПЗУ.
2.2. Расчет основных параметров имитатора
В соответствии со структурой, изображенной на рис. 1.1, необходимо подсчитать коэффициенты деления Mi и Мj. Расчет производится с использованием формул:
Mi = f0Ti; M1i = , (2.1)
Fj = , (2.2)
где vj м/c, f0 МГц, Fj Гц. Частота Fj получается путем деления частоты fc на Mj, где fc = ;
Mj = , Mj= MkM1j, (2.3)
где Mk . Результаты расчетов представлены в табл. 2.1 и 2.2.
Таблица 2.1
Коэффициенты деления в неподвижном канале
F0, МГц |
100 | |||
Ti, мс |
1 |
2 |
3 |
4 |
Mi |
100 000 |
200 000 |
300 000 |
400 000 |
M0 |
10 | |||
M1i |
10 000 |
20000 |
30000 |
40000 |
d1i = M1i – 1 |
9999 |
19999 |
29999 |
39999 |
d1i = d1iMd1iL |
270Fh |
4E1Fh |
752Fh |
9C3Fh |
Таблица 2.2
Коэффициенты деления в канале скорости
vj, км/ч |
36 |
72 |
108 |
180 | |
vj, м/c |
10 |
20 |
30 |
50 | |
Fj |
6.66666 |
13.33333 |
20 |
33.3333 | |
|
FC = = 10 МГц | ||||
Mj |
1 500 000 |
750 000 |
500000 |
300000 | |
Mk |
32 | ||||
M1j |
46875 |
23437 |
15625 |
9375 | |
d1j = M1j – 1 |
46874 |
23436 |
15624 |
9374 | |
d1j = d1jMd1jL |
B71Ah |
5B8Ch |
3D08h |
249Eh |
Таблица 2.3
Данные коэффициентов деления d1iиd1j, хранящиеся в памяти
Загружаемое число |
Система счисления | ||
десятичная |
двоичная di = M1i – 1 |
16-ричная di | |
d1i |
9999 |
0010011100001111 |
270Fh |
19999 |
0100111000011111 |
4E1Fh | |
29999 |
0111010100101111 |
752Fh | |
39999 |
1001110000111111 |
9C3Fh | |
d1j |
46874 |
10110111 0001 1010 |
B71Ah |
23435 |
0101 1011 1000 1100 |
5B8Ch | |
15624 |
0011 1101 0000 1000 |
3D08h | |
9374 |
0010 0100 1001 1110 |
249Eh |
После расчета d1i иd1jзначения скорости и периода необходимо преобразовать в двоичную или шестнадцатеричную систему для последующей загрузки вPCT, пример такого перевода приведен в табл. 2.3.