Материал: LS-Sb87104

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Д. В. Гайворонский, Т. Я. Новосельцева

Имитатор сигналов, отраженных от движущейся цели,

на БИС Altera

Учебное пособие

Санкт-Петербург Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

2011

- 1 -

УДК 51-7:621.37(07) ББК В171.7

Гайворонский Д. В., Новосельцева Т. Я.

Г34 Имитатор сигналов, отраженных от движущейся цели, на БИС Altera: Учебн. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2011, 44 с.

ISBN 978-5-7629-1137-5

Рассматриваются варианты построения аппаратной части имитатора на БИС Altera, обеспечивающие заданные параметры и работающие на граничной частоте. Разработано программное обеспечение для ввода данных с квитированием и по прерыванию.

Предназначено для студентов дневного отделения факультета радиотехники и телекоммуникаций.

УДК 621.396.9

ББК В171я7

Рецензенты: кафедра технической кибернетики Военно-космической академии А. Ф. Можайского; д-р. техн. наук, проф. Л. А. Рассветалов.

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

ISBN 978-5-7629-1137-5

©СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2011

- 2 -

Техническое задание

Спроектировать на микропроцессоре (МП) 1821ВМ85 имитатор сигналов, отраженных от движущейся цели. Параметры имитатора:

–периоды следования зондирующих импульсов Ti (мс), i = 1, 2, 3, 4;

–скорости движения цели vj (км/ч), j = 0, 1, , 7;

–частота тактового сигнала f0 (МГц).

Имитатор реализовать в виде микроконтроллера, структурная схема которого изображена на рисунке: CPU (central processing unit) – центральный процессор, GN (generator) – генератор тактовых сигналов, TR/RC (transmitter/receiver) – приемопередатчик, BD (bus driver) – шинный драйвер, EPROM (erasable programmable read only memory) – постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) со стиранием ультрафиолетовыми лучами, RAM (random access memory) – оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), I/O (input/output) – устройства ввода-вывода, внешние устройства. Выбрать ПЛИС фирмы Altera для аппаратной части имитатора, построить схему и разработать программное обеспечение.

Пульт управления (ПУ) состоит из клавиатуры и дисплея. Значения параметров Ti и vj задаются с клавиатуры. Дисплей выполняется на 5-раз- рядном 7-сегментном светодиодном индикаторе АЛС328В.

Управление дисплеем осуществляется при помощи специализированной микросхемы ICM7218C.

- 3 -

1.ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1.Имитатор подвижного сигнала

Имитатор радиолокационного сигнала предназначен для проверки работоспособности и настройки устройств обработки сигналов в радиолокационных системах. На рис. 1.1, a изображена структурная схема имитатора радиолокационных сигналов: G – сигнал, из которого формируется зондирующий

импульс dG; Gv – сигнал, из которого формируется импульс dGv отраженный от движущейся цели. Эти сигналы имеют период повторения T = MT0, где M = M0M1, T0 = 1 f0 – период тактового сигнала (рис. 1.1, б).

а

б

Рис. 1.1. Схема имитатора радиолокационного сигнала

Задачей имитатора является сдвиг временнóго положения импульсов dGv относительно импульсов dG на время T0 при воздействии каждого пере-

хода сигнала x1 с 1 на 0 (сдвиг производится по команде dx1 = 1, где d – оператор логического дифференцирования [1]). Направление сдвига определяется значением сигнала x2. Если сигнал x1 имеет постоянную частоту Fj = = FM j , то сигнал dGv будет перемещаться по отношению к сигналу dG с

постоянной скоростью, что соответствует имитации цели, движущейся с фиксированной радиальной скоростью.

Основным узлом такого имитатора является счетчик с программируемым модулем пересчета Mv = M0, M0 – 1, M0 + 1 [2]. Действительно, если при dx1 = 0 модуль пересчета Mv = M0, то частоты сигналов G и Gv равны, разность их фаз (разность T временных положений сигналов dG и dGv) опре-

- 4 -

AD7–0

деляет задержку отраженного сигнала по отношению к зондирующему, т. е. эта разность содержит информацию о дальности до цели. При подаче управ-

ляющего сигнала dx1 = 1 счетчик переключается с модуля M0 на M0 – 1 или M0 + 1 в зависимости от значения другого управляющего сигнала x2, что приводит к появлению переноса P4 на один такт раньше или позже, чем при мо-

дуле пересчета M0. Чем выше частота f0 тактового сигнала, тем меньше дискретность квантования фазы (дальности до цели) и тем выше качество имитатора. Задачей курсовой работы является проектирование имитатора сигналов, параметры которых задаются нажатием клавиш клавиатуры имитатора. Код нажатой клавиши вводится в микроЭВМ программным методом с квитированием или по прерыванию. По коду клавиши идентифицируется ее назначение и производится соответствующее управление работой счетчиков,

обеспечивающих заданные параметры сигналов G и Gv.

1.2. Микропроцессор 1821ВМ85

Схема процессорного блока изображена на рис. 1.2 и выполнена с использованием макроэлементов (отдельно макроэлементы представлены на рис. 1.3):

74373b – регистр младшего байта адреса, 74244b – буфер старшего байта адреса, lpm_bustri – приемопередатчик системной шины данных, 74157 – де-

шифратор системных сигналов управления, вырабатывающий из сигнала RD (read) чтения внешнего устройства I/O или памяти сигналы MEMR (memory

read) – чтение данных из памяти или I /OR (I/O read) – чтение внешнего устройства, а из сигнала WR (write) записи данных в память или I/O сигналы

MEMW (memory write) – запись данных в память или I /OW (I/O write) – за-

пись во внешнее устройство в

зависимости от

значения сигнала IO /

M

 

(IO/memory), указывающего на

обращение CPU

к внешнему устройству

( IO /

 

= 1) или к памяти ( IO /

 

= 0);

 

 

 

M

M

 

 

 

A15–8 (address bus) – старший байт адреса памяти;

(multiplexed address/data bus) – мультиплексная шина адреса-

данных (в первом такте машинного цикла выдается младший байт адреса A7–0 памяти или адрес внешнего устройства, а в течение второго и третьего тактов машинного цикла – байт данных D7–0);

- 5 -

Источник: https://studfile.net/preview/16438776/