Проектирование микропроцессорной системы управления

1. Чертеж схемы микропроцессорной системы управления, А0, с указанием элементов

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 29 листах.

Микропроцессор - центральное устройство ЭВМ, которое выполняет арифметические и логические операции, заданные программой преобразования информации, управляет вычислительным процессом и координирует работу устройств системы.

Разработана архитектура микроконтроллера, приведены основные технические параметры. Микроконтроллер PIC24FJ128GB204 представляет собой 16-разрядное устройство с встроенными функциями шифрования и генерации случайных чисел. Он обладает до 128 KB flash и 8 KB RAM памяти, доступен в компактных корпусах с 44 выводами. Аппаратная криптозащита поддерживает стандарты AES, DES и 3DES, обеспечивая полноценную защиту данных.

Выполнено описание структурной схемы. Генератор тактовых сигналов PIC24 имеет восемь режимов работы. Если приложение не требует высокой стабильности тактовой частоты, можно использовать режимы RC и RCIO генератора, что снижает общую стоимость устройства. Частота RC генератора зависит от напряжения питания, значения резистора, емкости конденсатора и температуры. В RC режиме работы тактового генератора на выводе OSC2 появляется тактовый сигнал с частотой FOSC/4, который можно использовать для синхронизации других логических элементов устройства. В микроконтроллерах PIC24F есть возможность изменять источник тактового сигнала с основного на дополнительный, имеющий более низкую частоту. Для PIC24F в качестве дополнительного источника тактового сигнала используется генератор таймера TMR1. При подключении низкочастотного резонатора к выводам генератора TMR1, микроконтроллер может перейти в режим с низким энергопотреблением. Таймер PWRT при включении питания создает задержку в сигнале от схемы POR. Данный таймер использует отдельный внутренний RC генератор и обеспечивает сброс микроконтроллера при активном сигнале от PWRT. Битом BODEN есть возможность активировать или деактивировать детектор снижения напряжения. Регистр счетчика команд PC определяет адрес байтов в памяти программы. Команды CALL, RCALL, GOTO и возврата напрямую влияют на значение счетчика команд. При выполнении команды, записывающей данные в регистр PCL, значения регистров PCLATH и PCLATU передаются в счетчик команд. EEPROM память данных может быть записана или прочитана в обычном режиме работы микроконтроллера при любом напряжении питания VDD. Счетчик команд PC для памяти программ имеет разрядность 21 бит, позволяя адресовать до 2 Мбайт памяти. DMA представляет собой эффективный механизм копирования данных между периферийными регистрами SFR, буферами или переменными в RAM с минимальным вмешательством центрального процессора. PMP/EPSP – параллельный модуль порта, обеспечивающий параллельную передачу 8-битных данных. DAC модуль представляет собой 16-битный конвертер сигнала Сигма-Дельта, специально разработанный для использования в аудио устройствах. SPI модуль - это синхронный последовательный интерфейс, который удобен для обмена данными с другими периферийными устройствами или устройствами микроконтроллера.

Описано подключение внешних устройств к выводам микроконтроллера.

Рассчитаны параметры пассивных элементов с определением значений сопротивлений.

Определена потребляемая мощность системы сбора данных, равная 1370,96 мВт.

Выполнен расчет передаточной функции регулятора в «р» и «z» области. Рассмотрено разностное уравнение и переходная характеристика.

В работе спроектирована микропроцессорная система управления с подбором микроконтроллера и расчетом параметров пассивных элементов, максимальной потребляемой мощности и передаточной функции регулятора.

В программе: Компас 3D v