Анализ, формализация и декомпозиция задачи

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

По дисциплине «Цифровые устройства и микропроцессоры»

 

Студент           Косс А.В.       код   F0b12_70 группа   410   

1. Тема            Цифровой фильтр высокой частоты                       

2. Срок представления проекта к защите «23»     апреля          2007 г.

3. Исходные данные для проектирования:                                          

3.1.   Линейное разностное уравнение фильтра:

3.2.   Порядок фильтра: M = 12                                                        

3.3.   Коэффициенты фильтра:                                                             

b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7

0.023815103093366  0.014780763864104 -0.067269084707391  0.054715869201380  0.089243271343775 -0.295613381939767  0.394551759773816

b8 b9 b10 b11 b12 b13

-0.295613381939767  0.089243271343775  0.054715869201380 -0.067269084707391  0.014780763864104  0.023815103093366

 

3.4.   Разрядность данных и коэффициентов: n = 8                  

3.5.   Входной сигнал – 8-разрядный параллельный дополнительный код

3.6.   Выходной сигнал – аналоговый, диапазон изменения (0… + 2,5)В

3.7.   Цифро-аналоговый преобразователь – AD9708                       

3.8.   Частота дискретизации:                         2500 Гц                  

3.9.   Тактовая частота микроконтроллера:            12 МГц                   

3.10.   Микроконтроллер          КР1830ВЕ51                                      

4. Содержание пояснительной записки курсового проекта

4.1. Титульный лист

4.2. Задание на курсовой проект

4.3. Содержание

4.4. Введение

4.5. Анализ, формализация и декомпозиция задачи

4.6. Разработка и описание общего алгоритма функционирования устройства

4.7. Разработка и обоснование структурной схемы устройства

4.8. Составление и описание принципиальной схемы устройства

4.9. Разработка и отладка программы на языке ассемблера

4.10. Определение быстродействия, импульсной и переходной характеристик устройства

4.11. Заключение

4.12. Список использованных источников

4.13. Приложение

5. Перечень графического материала:    схема принципиальная электрическая

подпись

Руководитель проекта                       05.02.2007 г. Соколов Ю.П.

инициалы, фамилия

дата

подпись

Задание принял к исполнению                      « »                            2007 г.

 

Содержание

Цифровой фильтр программа ассемблер

1 Введение.

2 Анализ, формализация и декомпозиция задачи

2.1. Распределение портов и организация взаимодействия с внешними устройствами

2.2Выбор режима таймера-счетчика

2.3Масштабирование коэффициентов и упрощение разностного уравнения.

2.4 Разработка и описание общего алгоритма функционирования устройства.

2.5. Электрическая принципиальная схема фильтра

3 Разработка и отладка программы на языке ассемблера

4 Оценка быстродействия и определение импульсной и переходной характеристик

5 Заключение

6 Список литературы

Введение

Цифровые методы обработки информации все более широко внедряются во многие области техники связи и управления, в частности, в область фильтрации сигналов.

Это обусловлено тем, что эти методы обеспечивают значительно более высокую точность по сравнению с методами аналоговой обработки, а также тем, что цифровые устройства надежны и удобны в эксплуатации.

Особо важное место, среди различных методов фильтрации занимают линейные методы; устройства, реализующие цифровые методы фильтрации сигналов, получили название цифровых фильтров. На практике цифровые фильтры реализуются либо в виде программы на универсальной цифровой вычислительной машине, либо в виде специализированного вычислительного устройства с электронными схемами ввода и вывода информации.

По сравнению с аналоговыми фильтрами цифровые фильтры обладают рядом важных достоинств. К ним, прежде всего, относятся высокая стабильность и точность, не зависящие от воздействия внешних условий, простота изменения характеристик и возможность использования в качестве адаптивных устройств; при эксплуатации цифровых фильтров не возникают задачи согласования нагрузок, они могут работать в диапазоне сверхнизких частот; они могут обладать линейными фазовыми характеристиками и т.д.

Важно отметить, что цифровые фильтры практически реализуются на интегральных цифровых логических элементах, вследствие чего они могут быть компактными, недорогими и высоконадежными устройствами. Вместе с тем следует отметить, что в отличие от аналоговых цифровым фильтрам присущи некоторые специфические погрешности, обусловленные дискретизацией и квантованием аналоговых сигналов (при выполнении арифметических операций в вычислительных устройствах).[1]

В задании на курсовой проект даны частота дискретизации, разностное уравнение и коэффициенты фильтра, что в свою очередь определят характеристики фильтра.

Следовательно в курсовом проекте необходимо:

1) Разработать электрическую принципиальную схему фильтра;

2) Разработать рабочую программу на языке ассемблера, которая будет обеспечивать взаимодействие и работоспособность БИС входящих в состав фильтра, для реализации заданных свойств фильтра;

3) Провести заключительный анализ характеристик спроектированного фильтра, и если они не удовлетворяют заданным внести корректировки в рабочую программу.

Анализ, формализация и декомпозиция задачи

 

Формализация задачи при выполнении всех этапов проектирования предполагает представление выполнения функций фильтра на языке логических и математических связей, в виде логических, математических моделей и т.п. Задачей формализации является согласование структурное, логическое, алгоритмическое, электрическое всех аппаратных и программных модулей устройства, обеспечивающее разработку работоспособной электрической схемы (аппаратная часть) и работоспособной программы фильтра, согласованной с аппаратной частью [2].