В данном дипломном проекте рассматриваются способы разработки наиболее удобного, практичного интерфейса для вычисления измерений высокочастотной емкости. По


НазваниеВ данном дипломном проекте рассматриваются способы разработки наиболее удобного, практичного интерфейса для вычисления измерений высокочастотной емкости. По
страница1/9
Дата публикации22.04.2013
Размер1.01 Mb.
ТипДиплом
referatdb.ru > Информатика > Диплом
  1   2   3   4   5   6   7   8   9
Аннотация

В данном дипломном проекте рассматриваются способы разработки наиболее удобного, практичного интерфейса для вычисления измерений высокочастотной емкости. По сути, задача моего дипломного проекта стоит не из легких. В одном проекте сразу обобщить несколько дисциплин, таких как микроэлектроника, схемотехника, программирование на языках высокого и низкого уровня.

Суть проекта создать устройство, которое могло бы с помощью компьютера и соответствующего программного обеспечения управлять процессами измерения, сбора данных, производить математические вычисления, получать и отправлять полученный результат оператору. Который в свою очередь пристально следит за процессом. Передача информации происходит посредством параллельного порта передачи данных “LPT port”, наиболее подходит для проведения разработок. Передача данных осуществляется с наибольшей скоростью и на максимально удаленное расстояние. Что позволило к компьютеру оператора подключить наибольшее число измерительных установок. Путем экспериментов добились наиболее положительных результатов. Использовали передовые технологии в области микроэлектроники и программировании. Пришлось использовать уже готовые программируемые микропроцессоры известных производителей т.к на разработку собственных ушли бы годы.
Измерительный аппарат состоит из 2-х программируемых микроконтроллеров
1. 18 контактный 8 битный серии PIC16F84A(производства Microchip).

2. Программируемый периферийный адаптер серии i8255A (производства Intel).
А так же аналого-цифрового преобразователя, который выполнял функции преобразования в цифровой сигнал измерительных данных, для передачи их в программное обеспечение компьютера. Программирование происходило в среде ассемблер т.к этот язык оптимально подходит для программирования аппаратных средств.

Аңдатпа

Тап осы дипломдық жобада рассматриваются өңдеу тәсілдері жоғары жиілік сыйымдылық өлшеулерінің есептеуіне арналған ыңғайлы, құнтты интерфейс ең . Мәнмен , менің дипломдық жобам мақсаты тұрады емес жеңілдердің. Бір жобада бірнеше тәртіптің лезде жалпылау , сондайлардың микроэлектроника сияқты , схемотехника , бағдарламалау биік және аласа деңгей тілдерінде.

Менің жобам мәні құрылғы жасау , компьютердің және лайықты бағдарламалық қамтамасыз ету арқасында өлшеу процестерімен басқаруға алу , жинаудың тап осылардың , математикалық есептеулер өндіру , операторға алынған нәтиже алу және атқару . Қайсы процестің ар жағында өз кезегінде үңіле қадағалайды . Тап осы тапсыру паралельді порты арқылы хабар тапсыруы болады “ LPT port ”. қайсы өңдеулердің өткізуі үшін ең жақын келеді . Тапсыру тап осылардың жылдамдықпен ең үлкенмен жүзеге асады және барынша көп алысталған ара қашықтыққа. Не өлшеу құрулардың ең үлкен саны қосу оператор компьютеріне рұқсат етті. Дұрыс нәтижелер ең тәжірибелердің жолымен жетті . Микроэлектроника облысында алдыңғы технологиялар және бағдарламалауда қолданды. Т. белгілі өндірушілерінің дайын бағдарламаланушы микропроцессорлары қолдануға тура келді өңдеуге өзіне меншіктілердің жылдар кетер еді .

Өлшеу аппарат түзеледі 2- х бағдарламаланушылардың - :

Microchip өндірістері.

Intel өндірістері .

Ал дәл осылай ғой ұқсас - цифрлік түрлендіргіштің, өлшеу тап осы цифрлік сигналға өзгерту функциялары орындады, тапсыруға арналған олардың компьютер бағдарламалық қамтамасыз етуіне. Т. ассемблері бағдарламалау ортада болды мынау тіл аппараттық құралдардың бағдарламалауы үшін үйлесімді жақын келеді .
Annotation
The ways of elaboration to find the most acceptable and easiest interface for calculating the high-fuquay capacity are considered in this degree work. The aim of if is to put together such disciplines as microelectronics, sketchtecnics, programming at deferent levels. The geal of my work is to create a device that with a computer and program provision could master the measuring processes, data capture, do calculation, and send the received results to operator, which keeps track of process. The transmission of informatics is done by the LPT port that is the most acceptable for elaboration. The Data transmission is implemented with the maximum speed to the farthest destination what allowed the most members measurers be switched to the operator. We had to use the programming microprocessors of well-knows manufacturers because it would take a lot time to make our own ones.
Measurer consists of 2 programming microcontrols:

  1. PIC16F84A (by Microchip)

  2. programming peripheral adapter i8255A (by Intel)


And digital transformer that transforms a function into digital signal of measure data to send them to computer program supply. The programming takes place with on Assembler that in the most table for programming.

In my opinion the most difficult thing is to synchronies the work of supplies with the computer program supply.


СОДЕРЖАНИЕ.
Аннотация

Андатпа

Annotation

Введение ___________________________________________________ 6

^ 1 КОМУНИКАЦИОНАЯ ЧАСТЬ

    1. Параллельный интерфейс ________________________________ 7

    2. Интерфейс Centronics ________________________________ 8

    3. Стандартный параллельный порт ПК _______________________ 10

    4. Стандарт IEEE 1284 – 1994 ________________________________11

    5. Физический и электрический интерфейс _____________________12

    6. Работа с SPP портом на низком уровне ______________________ 13

      1. Регистр данных _________________________________15

      2. Регистр состояния _________________________________15

      3. Регистр управления _________________________________16

      4. Пример программы для передачи

строки данных на низком уровне _________________________ 17

    1. Работа с SPP портом через INT 17h _______________________ 19

      1. Пример программы для передачи

строки через INT 17h ________________________________ 20

    1. Реализация двунаправленного

обмена данными _________________________________ 22

1.8.1 Режим EPP _________________________________ 24

1.8.2 Режим ECP _________________________________ 26

1.9 Неисправности тестирование

параллельных портов _________________________________ 29


  1. ^ АППАРАТНАЯ ЧАСТЬ

    1. Программируемый периферийный адаптер 8255 А ______________ 31

    2. Основные особенности микросхемы ________________________ 32

2.2.1 Описание структуры и функционирование ____________________ 32

2.2.2 Описание режимов работы _________________________________ 38

2.3 Микроконтроллер ____________________________________ 39

2.3.1 Набор регистров ____________________________________40

2.3.2 Регистры общего назначения ________________________________42

2.3.3 Тактовый генератор _____________________________________43

2.3.4. Схема сброса _____________________________________44

2.3.5 Набор команд _____________________________________49
^ 3 ИНТЕРФЕЙС УПРАВЛЕНИЯ

3.1 Экспериментальная часть ___________________________________58


4 ОХРАНА ТРУДА

4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов _________60

4.2 Защитные меры ____________________________________________ 61

4.3 Производственное освещение ________________________________ 65

4.4 Электромагнитные излучения ________________________________ 69

4.5 Организация места работы оператора __________________________70

4.6 Электробезопасность _______________________________________72

4.6.1 Защитное заземление ______________________________________73

4.7 Пожаровзрывозащита ______________________________________74

^ 5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Определение затрат на проведение НИР _______________________78
Заключение __________________________________________________ 97
Список литературы

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Современный этап научно технического прогресса характеризуется широким применением электроники и микроэлектроники во всех сферах жизни и деятельности человека. Важную роль при этом сыграло появление и быстрое совершенствование элементной базы для разработки и проектирования различных периферийных устройств и устройств вычислительной техники.
Вычислительные машины и комплексы применяются в настоящее время практически во всех отраслях жизнедеятельности человека - связи и передачи данных, медицине и в быту, измерительных и контролирующих системах, в системах автоматического управления и многих других, где играют немаловажную роль и поэтому должны отвечать высоким требованиям, как точности, так и надежности.

Автоматизация, это очень удобный и эффективный процесс в разных отраслях деятельности человека. Данные разработки производятся давно, но каждый раз мы хотим добиться наилучшего результата. Моя разработка применима не только для снятий и обработки замеров но и так же можно ее применять для автоматизации практически любого производственного процесса. Так как устройство разработанное мною основывается на микроконтроллере широкого применения. Приведу несколько характеристик.1) возможность перепрограммирования. 2) работа с любыми видами портов для передачи данных. 3) выполнения задач от простого будильника до выполнения высоко технологичных процессов.

^ 1. Коммуникационная часть

1.1 Параллельный интерфейс

Коммуникационные порты компьютеров (LPT) широко используются для управления различными периферийными устройствами, такими как принтеры, сканеры, плоттеры, а так же для связи с промышленными объектами в системах автоматизации управления. Через последовательный порт так же осуществляется связь с удаленными объектами через модем, включая и выход в глобальную сеть Internet. Исторически параллельный интерфейс был введен в персональный компьютер (ПК) для подключения принтера (отсюда и аббревиатура LPT - Line printer - построчный принтер). Однако впоследствии параллельный интерфейс стал использоваться для подключения других периферийных устройств - сканеров, дисководов типа Zip и ряда других устройств. Базовая разновидность порта позволяет передавать данные только в одном направлении (от ПК к ПУ), однако позднее был разработан ряд стандартов двунаправленной передачи данных.

Адаптер параллельного интерфейса представляет собой набор регистров, расположенных в адресном пространстве устройств ввода/вывода. Количество регистров зависит от типа порта, однако три из них стандартны и присутствуют всегда - регистр данных, регистр состояния и регистр управления. Адреса регистров отсчитываются от базового, стандартные значения которого 3BCh, 378h, 278h. Порт может использовать аппаратное прерывание (IRQ7 или IRQ9). Многие современные системы позволяют изменять режим работы порта, его адрес и IRQ из настроек BIOS Setup. Например, в AWARD BIOS имеется раздел Integrated Peripherals, позволяющий настраивать режим, адрес и IRQ порта. LPT порт имеет внешнюю 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-х битную шину управляющих сигналов. Очевидно, что порт резко асимметричен - 12 линий работают на вывод и только 5 на ввод. При начальной загрузке BIOS пытается обнаружить параллельный порт, причем делает это примитивным и не всегда корректным образом - по возможным базовым адресам портов передается тестовый байт, состоящий из чередующегося набора нулей и единиц (55h или AAh), затем производится чтение по тому же адресу, и если прочитанный байт совпал с записанным, то считается, что по данному адресу найден LPT порт. Определить адрес порта LPT4 BIOS не может. Для работы с ПУ в BIOS предусмотрено прерывание INT 17h, предоставляющее возможность передавать данные (побайтно), инициализировать ПУ и получать информацию о его состоянии.
 

    1. ^ Интерфейс Centronics


Понятие Centronics относится к набору сигналов, протоколу обмена и разъему, устанавливаемому в принтерах. Большинство современных принтеров совместимы с интерфейсом Centronics. Назначение сигналов и контакты разъема ПУ, на который они выведены приведены в таблице 1.1

 

Таблица 1.1. - Сигналы интерфейса Centronics.


Сигнал

Т

Конт.

Напр.

Назначение

Strobe

0

1

i

Строб данных. Передается ЭВМ, данные фиксируются по низкому уровню сигнала.

D0 ... D7

1

2-9

i

Линии данных. D0 - младший бит.

Ack

0

10

o

Acknowledge - импульс подтверждения приема байта (запрос на прием следующего). Может использоваться для формирования прерывания.

Busy

1

11

o

Занят. Прием данных возможен только при низком уровне сигнала

PE

1

12

o

"1" сигнализирует о конце бумаги

Select

1

13

o

"1" сигнализирует о включении принтера (ГП - готовность приемника), обычно +5 В через резистор от источника питания ПУ)

Auto LF

0

14

i

Автоматический перевод строки. Если "0", то ПУ при получении символа CR (перевод каретки) выполняет функцию LF - перевод строки

Error

0

32

o

Ошибка ПУ (off-line, нет бумаги, нет тонера, внутренняя ошибка)

Init

0

31

i

Инициализация (переход к началу строки, сброс всех параметров на значения по умолчанию)

S
Продолжение таблицы 1.1
lct In

0

36

i

Выбор принтера. При "1" принтер не воспринимает остальные сигналы интерфейса

GND

 

19-30,

33

-

Общий провод

Примечание: столбец "T" - активный уровень сигнала: "1" - высокий активный уровень, "0" - низкий активный уровень. Столбец "Напр." - направление передачи по отношению к принтеру: I - вход, 0 - выход.

Сигнал Auto LF практически не применяется, но его неправильное значение приводит к тому, что принтер либо делает пропуски строк, либо печатает строки поверх друг друга, либо дублирует строки при печати в два прохода.

Контроль и модификация сигналов интерфейса Centronics может производиться при помощи программы LPT-MON, описанной ниже.
 



 

Рисунок 1.1-

Протокол обмена по интерфейсу Centronics

Передача начинается с проверки источником сигнала "Error". Если он установлен, то обмен не производится. Затем проверяется состояние сигнала "Busy". Если он равен "0", то источник приступает к передаче байта данных. Для передачи байта источник выставляет на линии D0-D7 байт данных и выдает сигнал Strobe. Приемник по сигналу Strobe# (здесь и далее по тексту значок "#" после названия сигнала является признаком того, что сигнал имеет низкий активный уровень) читает данные с шины данных и выставляет сигнал Busy на время его обработки. По окончании обработки приемник выдает сигнал ACK# и снимает сигнал Busy. Если в течение длительного времени (6 - 12 сек) источник не получает ACK#, то он принимает решение о ошибке "тайм-аут" (time-out) устройства. Если после приема байта приемник по какой - либо причине не готов принимать данные, то он не снимает сигнал Busy. При программной реализации обмена по указанному протоколу желательно ограничить время ожидания снятия Busy (обычно 30 - 45 сек), иначе возможно зависание программы.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие рефераты:

Дипломном проекте рассмотрена тема «Разработка по подсистемы «Учет...
...
Тема дипломного проекта: «Анализ причин дорожно-транспортных происшествий...
В данном дипломном проекте разработаны мероприятия по улучшению одд улицы Жукова
В данном дипломном проекте произведен анализ положения дел по обслуживанию...
Произведен расчет экономической эффективности реконструкции станции технического обслуживания
Методические указания по разработке раздела «охрана труда» в дипломном...
«Охрана труда» является неотъемлемой частью дипломного проекта. В ней, как правило, рассматриваются технические и организационные...
К дипломному проекту
Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте вопросов или краткое содержание дипломной работы
Тема: «Эксплуатационная разведка Николаевского месторождения подземных...
В данном проекте обощаются материалы ране проведенных работ, дается характеристика геологического строения и гидрогеологических условий...
В дипломном проекте рассмотрены вопросы создания серьезной компании...
Рассмотрены проблемы разработки бизнес-плана новой организации. Изложены цели и задачи бизнес-планирования, методика составления...
Методические указания Форма ф со пгу 18. 1/05 Министерство образования...
Для успешного решения этих задач студенту необходимо проявить инициативу и стремление использовать в дипломном проекте качественно...
Порядок разработки, согласования и утверждения графиков периодической поверки средств измерений
Б 1 Графики периодической поверки средств измерений разрабатываются с целью рациональ­ного планирования организации поверки средств...
Средние величины
Мода и медиана, способы вычисления и их применение в экономических исследованиях

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза