 |
РУБРИКИ |
Управление тюнером спутникового телевидения |
РЕКОМЕНДУЕМ |
||
|
Управление тюнером спутникового телевидения
1 – установить в «1» «0» 0 – установить в «0» неопределенность код разряд 000 0 001 1 010 2 011 3 100 4 101 5 110 6 110 7 Рисунок 7. Если микросхема запрограммирована для работы в режиме 1 или 2, то через выводы ВС0ВС3 канала ВС выдаются сигналы, которые могут использоваться как сигналы запросов прерываний для МП. Эта особенность микросхемы позволяет программно реализовать разрешения или запрет в обслуживании любого внешнего устройства ввода/вывода без анализа запроса прерывания в схеме прерывания системы. В нашем случае необходимо запрограммировать микросхему 580ВВ55 на вывод информации в режиме 0. Вот почему далее будет рассмотрен только этот режим. При работе микросхемы в режиме 0 обеспечивается простой ввод/вывод информации через любой из 3-х каналов и сигналов управления обменом информацией с периферийными устройствами не требуется. В этом режиме микросхема представляет собой совокупность 2-х 8 разрядных и 2-х 4 разрядных каналов ввода или вывода. В режиме 0 возможны 16 различных комбинаций схем ввода/вывода каналов ВА, ВВ, ВС. Это определяется комбинациями в разрядах D4; D3; D1; D0 регистра управляющего слова. Для нашего случая код должен иметь следующее указание:
В режиме 0 входная информация не запоминается, а выходная хранится в выходных регистрах до записи новой информации в канал или до записи нового режима. Графическое представление режима 0 показано на рисунке 8. Канал адреса Канал управления Канал данных D7D0
I/0 I/0 BC7BC0 BA7BA0 BB7BB0 Рисунок 8. Для электрического соединения микросхемы 580ВВ55 и схемы управления необходимо: 1) шину данных D0D7 схемы управления соединить с выводами D0D7 микросхемы 580ВВ55. 2) Два младших разряда адресной шины соединить с выводами A0A1 микросхемы 580ВВ55. 3) Выводы , микропроцессора 1821ВМ85 соединить с выводами , микросхемы 580ВВ55 соответственно. 4) На вход SR «Установка в исходное состояние» микросхемы 580ВВ55 подать низкий уровень (подключить к корпусу). 1.2.11. Фиксирующая схема. Как уже отмечалось выше необходимо подавать сигналы в блок индикации № канала (2 индикатора) в строго определенные моменты времени. Для этого необходимо предусмотреть устройство, которое по сигналам от процессора, будет пропускать информацию на один из индикаторов блока индикации. В качестве элементов фиксирующей схемы будем использовать 2 регистра типа 1533UP23. Регистр, аналогичный UP22, нос 8 тактируемыми триггерами. Регистр принимает и отображает информацию синхронно с положительным перепадом на тактовом входе.
Таким образом, подавая тактирующие сигналы на вход С (№11) регистра 1533UP23, мы разрешаем прохождение сигналов на соответствующий индикатор в строго определенные моменты времени.
Un - № 20 Земля - № 10
1.2.12. Согласующая схема. Для организации вывода информации в остальные блоки тюнера будем использовать регистр 1533UP23, тактируемый сигналами от микропроцессора. Принцип включения и управления регистра 1533UP23 рассмотрен в предыдущей главе. Для приема информации в устройство управления будем использовать шинный формирователь 1533АП6. Как известно шинный формирователь обеспечивает передачу информации в обоих направлениях. Для обеспечения только ввода данных вывод №1 соединим с корпусом. Если появится необходимость в выводе большего количества информации из устройства управления, то с помощью микросхемы 1533АП6 можно будет решить данную проблему. Более подробная информация о микросхеме 1533АП6 приведена в главе «Шина данных микропроцессора 1821ВМ85». 1.2.13. Схема дешифрации. В предыдущих главах были рассмотрены основные блоки схемы управления и было отмечено, что МП в строго определенные моменты времени должен взаимодействовать с определенными микросхемами. Поэтому в данной схеме необходимо предусмотреть устройство, которое по сигналам от процессора, будет подключать к его шинам адреса или данных ту или иную микросхему или группу микросхем. Из этого можно заключить, что в схеме системы должен протекать некоторый процесс однозначного выбора и он организуется подачей на линии адреса А11А15 определенного кода выбора или сигнала разрешения доступа к отдельному блоку или блокам. К счастью, эта проблема является классической и она имеет простое решение. В частности можно использовать дешифратор, выполненный в виде ТТЛ устройства среднего уровня интеграции, предназначенного для преобразования двоичного кода в напряжение логического уровня, которое появляется в том выходном проводе, десятичный номер которого соответствует двоичному коду. В последствии выходной провод дешифратора подключают к входу «Выбор микросхемы» нужной микросхемы (например вывод №18 (CS) микросхемы 537РУ10). В качестве дешифратора будем использовать микросхему 1533ИД7. Выбор данного дешифратора обусловлен количеством выходных линий и нагрузочной способностью. Микросхема 1533ИД7 – высокоскоростной дешифратор, преобразующий трехразрядный код А0А2 (№13) в напряжение низкого логического уровня, появляющегося на одном из восьми выходов 07. Дешифратор имеет трехвходовый логический элемент разрешения. В таблице показано, что дешифрация происходит, когда на входах (№4) и (№5), напряжение низкого уровня, а на входе Е3(№6) высокого. При других логических уровнях на входах разрешения, на всех выходах имеются напряжения высокого уровня.
В качестве информационных сигналов будем использовать сигналы, поступающие по адресным линиям А11А13; сигналов разрешения, сигналы, поступающие по адресным линиям А14А15 (вход №4 подсоединим к корпусу). Более подробно рассмотрим подачу сигналов на входы CS и организацию сигналов REG1REG3; BVF. ПЗУ: Сигнал на вход «Выбор микросхемы» (№20) будем подавать на адресной линии А15. Если в старшем разряде адресной шины (А15) уровень логического «0», то такой же уровень на входе №6 дешифратора. При этом ПЗУ переходит из режима «Хранение» и готово к считыванию информации, а дешифратор на всех выходных линиях имеет уровень логической «1» и все остальные элементы схемы, кроме микросхемы DDS, недоступны для микропроцессора. - Если в адресных линиях: А11А15 код 00001, то CS0 – «0» CS1CS7 – «1» EN== «0» И данные через двунаправленный буфер DDS будут записываться или считываться из ОЗУ (DD13) - A11A15 код 01001, то CS0= «1» CS1= «1» CS3CS7= «1» CS2= «0» EN== «1». и микросхема DD20 готова к считыванию или записи информации - А11А15 код 11001, то CS0CS2= «1», CS4CS7= «1» CS3= «0» EN== «0» и данные через двунаправленный буфер DDS будут записываться в устройство В/В DD12. - А11А15 код 00101, то CS0CS3= «1»; CS5CS7= «1» CS4= «0» EN== «0» тогда на входе №1 DD6 CS4= «0» и при на входе №11 DD10 REG1 и данные через двунаправленный буфер DDS проходят на выход DD10 и фиксируются. Аналогично формирование сигналов REG2 и REG3 для DD11 и DD15 при кодах на А11А15 10101 и 01101 соответственно. - А11А15 код 01101, то CS0CS5= «1»; СS7= «1» CS6= «0» EN== «0» Когда на входе №10 DD6 CS6= «0» и при = «0» на входе №19DD16 BVF= «0» и данные через DD16 вводятся в систему управления. 1.2.14. Цифро-аналоговый преобразователь. Для преобразования цифровой информации в аналоговую необходимо использовать ЦАП. Основной характеристикой ЦАП является разрешающая способность, определяемая числом разрядов N. Теоретически ЦАП, преобразующий N-разрядные двоичные коды, должен обеспечивать 2N различных значений выходного сигнала с разрешающей способностью (2N-1)-1. Из динамических параметров основными являются: 1) время установки выходного сигнала; 2) fmax преобразования. В нашем случае необходимо организовать формирование 3-х аналоговых сигналов ANL1, ANL2 и ANL3, которые будут пропорциональны цифровым сигналам на выходах канала А, В, С микросхемы 580ВВ55 соответственно. Значит необходимо предусмотреть 3 цифро-аналоговых преобразователя. Свой выбор я остановил на 10 разрядном ЦАП прецизионного типа 572ПА1. Для построения полной схемы преобразователя к микросхеме 572ПА1 необходимо подключить операционный усилитель. В качестве операционного усилителя будем использовать К140УД8, имеющего схему внутренней коррекции. 15 U0n +Uпит
2 4 13 1.2.15. Дополнительные пояснения к схеме управления. 1) Во избежание записи или считывания «ложной» информации во время включения или выключения напряжения питания в схеме устройства управления предусмотрена микросхема DD8 – четырехканальный коммутатор цифровых и аналоговых сигналов. Каждый ключ имеет свой вход и выход сигнала, а также вход разрешения прохождения сигнала EI. Канал проводимости двунаправленный. Коммутатор К561КТ3 имеет сопротивление канала 80 Ом, сопротивление входа управления 1012Ом. Открывающее напряжение на входе EI – 3В. Канал пропустит цифровые уровни с амплитудой до Uип. Время задержки распространения сигнала 10…25 мс. Структурная схема.
EI включено Входы: №1, 4, 8, 11. Выходы: №2, 3, 9, 10. EI: №13, 5, 6, 12. Если микросхема 537РУ10 «питается» от аккумулятора (4,5 В) на входах , , - напряжение высокого уровня и ОЗУ находится в режиме хранения. Считывание или запись информации невозможно. После подачи напряженияUID и достижения им уровня +5 В, отключается питание от аккумулятора и происходит подача напряжения высокого уровня на входы EI микросхемы DD8. В результате этого ключ замыкается и теперь возможно прохождение сигналов управления от микропроцессора и дешифратора. Напряжение UID подается через транзистор VT1 (КТ3102), Включенный по схеме с общим коллектором, в эммитерной цепи которого напряжение стабилизируется диодом VD6 (КС139А), для обеспечения стабильного уровня на входах EI. 2) В схеме управления используется микросхема DD6: логический элемент ИЛИ с двумя выходами. Эти функции реализуются с помощью микросхемы 1533ЛЛ1. Также используется микросхема DD9: логический элемент ИЛИ-НЕ с одним входом (инвертор). Эти функции реализуются с помощью микросхемы 1533ЛН1. 3) При входном импульсном сигнале с пологими фронтом и срезом импульс на входе формирующего логического элемента также не будет прямоугольным, поскольку некоторое время ключевая схема будет находиться в усилительном режиме. Кроме того, на фронте и срезе выходного импульса будут присутствовать усиленные помехи, поступившие в «усилитель» из провода питания. Импульс с зашумленными и несформированными фронтом и срезом непригоден для переключения тактовых входов триггеров, регистров и счетчиков. Повышения КU формирователя до 103 раз и более за счет последовательного включения нескольких буферных элементов не дает точной привязки момента переключения к определенному пороговому входного импульса. В таких случаях используют так называемую схему триггера Шмидта, состоящую из двухкаскадного усилителя, охваченного слабой положительной обратной связью. Триггеры Шмидта оказались незаменимыми и в интегральной схемотехнике, как в аналоговой, так и цифровой. Передаточная характеристика триггера Шмидта имеет значительный гистерезис. Выходной сигнал логического элемента Шмидта имеет крутые импульсные перепады, длительность которых не зависит от скорости нарастания или спада входного сигнала. Импульсные перепады по времени соответствуют моментам, когда входной сигнал превышает напряжение срабатывания UСРБ и становится меньше, чем напряжение отпускания Uотп. 2,4 Uвых, В
2 Uг=0,8 В
1 Uотп=0,9 В Uсрб=1,7 В 0,3 0,4 0,8 1,2 1,6 Uвх,В
В данной схеме устройства управления триггер Шмидта – в виде микросхемы 1533ТЛ2 (DD2). 4) Прежде чем последовательность коротких импульсов подавать на вход SID микропроцессора, необходимо обеспечить хорошую стабильность длительности данных импульсов, т.к. на входе элемента Шмидта все они будут иметь разную длительность. В составе серий ТТЛ имеется несколько аналого-импульсных схем – ждущих мультивибраторов. Они позволяют расширить длительность коротких импульсов, сформировать импульсы нужной длительности с хорошей стабильностью по длительности. Свой выбор я остановил на микросхеме 1533АГ3 – два ждущих мультивибратора с возможностью перезапуска. Каждый мультивибратор имеет выходы Q и , вход сброс, 2 входа разрешения запуска: В-прямой, -инверсный. Длительность выходного импульса определяется времязадающими элементами Си R; вых=0,45 RС. Таблица истинности:
Если согласно этим условиям мультивибратор запущен, выходной импульс можно продолжить, подав на вход напряжение низкого уровня (или на вход В-высокого). С момента этой дополнительной операции до окончания импульса пройдет время вых. Схема включения:
9 12 10 16 5B 6 R C 11 7
8
1.3. Расчеты параметров и элементов принципиальной схемы. 1.3.1. Расчет адресной шины и шины данных микропроцессора 1821ВМ85. При проектировании адресной шины и шины данных необходимо оценить величину токовой нагрузки, т.к. они связаны со множеством устройств, подключенных параллельно. Если для адресной шины и шины данных характерен ток, по величине превосходящий допустимое значение на выходе МП, то такую линию необходимо буферировать. a) Расчет адресной шины: Для микропроцессора максимально допустимая нагрузка на адресной линии составляет: Uвых L=0,45 В Iвых L=2 мА Uвых H=2,4 В Iвых H=400 мкА для регистра 1533 UP22: Iвх Н=20 мкА Iвх H=820=160 мкА400 мкА Iвх L=0,1 мА IвхL=80,1=0,8 мА2 мА Таким образом входной ток микросхемы 1533ИР22 не является большим для МП 1821ВМ85. Теперь проверим, обеспечивается ли нагрузочная способность для элементов схемы, которые являются адресной информации. А11А15
А0А7 А8А10 А8А12,А15 1533ИР22 А0А1
Iвх L=Iвх Н=20 мкА – для ОЗУ Iвх L=Iвх Н=10 мкА – для ПЗУ Iвх L=Iвх Н=14 мкА – для устройства в/в. Iвх L=Iвх Н=820+810+214=268 мкА2,6 мА Iвх L=24 мА для 1533ИР22 Iвх Н=2,6 мА Адресные линии А8А15 буферировать не надо, т.к. Iвх Н =320+610+520=220 мкА400 мкА Iвх L=320+610+50,1 мА=620 мкА2 мА b) Расчет шины данных. Для микропроцессора максимально допустимая нагрузка на шине данных составляет: IвыхL=2 мА Uвых L=0,45 В Iвых H=400 мкА UвыхH=2,4 В для DНШУ 1533 АП6: Iвх L=0,1 мА Iвх L=80,1=0,8 мА Iвх Н=20 мкА Iвх Н=820=160 мкА Выходной ток МП является большим, чем входной ток микросхемы 1533АП6, а значит обеспечивается нагрузочная способность по току Проверим, обеспечивается ли микросхемой 1533АП6 нагрузочная информация для элементов схемы, которые являются «потребителями» информации о данных. При записи информации в качестве нагрузки выступают следующие элементы схемы: РЗУ, 3 регистра 1533ИР23, Устройство В/В КР580ВВ55. Iвх L=20 мкА8+0,2 мА24+14мкА8=5,072 мА Iвх Н=20 мкА8+20мкА24+14 мкА=752 мкА Для микросхемы 1533 АП6 IвыхL=24 мА5,072 мА Iвых H=3 мА752 мкА Общий нагрузочный ток не является большим для ДНШУ 1533АП6. При считывании информации из ОЗУ, ПЗУ или поступления информации от микросхемы 1533 АП6 (DD16) возникать проблем с перегрузкой не должно, т.к.: IвыхL=2,1 мА для ПЗУ 573РФ4 Iвых H=0,1 мА IвыхL=4 мА для ОЗУ 537РУ10 Iвых H=2 мА IвыхL=24 мА для 1533 АП6 Iвых H=3 мА Информация поступает в МП через ДНШУ 1533АП6 (DD5), для которого: Iвх L=0,1 мА Iвх L=0,8 мА Iвх Н=20 мкА Iвх Н=160 мкА c) Расчет шины AD0AD7 таймера 512ВИ1 Iвх L= Iвх Н=1 мкА Iвх =81 мкА=8 мкА Очевидно, что информация в таймер (как адресная, так и информация о данных ) может поступать непосредственно с выходов AD0AD7 микропроцессора, т.к. для него: IвыхL=2 мА Uвых L=0,45 В Iвых H=400 мкА UвыхH=2,4 В 1.3.2. Расчет ЦАП. На выходе ОУ Uвых ~коду на входе 572ПА1. Т.к. разрядность ЦАП N=10, значит возможно 2N=1024 различных значений Uвых. Шкала изменений выходного напряжения 0Uon Uon=-9 В для каналов видео и звука. Uon=-6 В для канала поляризации. Следовательно дискрет напряжения на входе составляет: a) Для видео: U==8,8 мВ Пример: код Uвых,В 0000000000 0 0000000010 17,6 мВ 1111111111 9 b) Для звука: U==70,86 мВ Пример: код Uвых,В 0000000000 0 0000001000 70,86 мВ 0000010000 141,72 мВ 1111111000 9 c) Для поляризации: U==23,53 мВ Пример: код Uвых,В 0000000000 0 0000000100 23,53 мВ 1011111100 4,41 Вывод: 1. Для канала видео напряжение на выходе меняется от 0 до 9 В с шагом 8,8 мВ. 2. Для канала звука напряжение на выходе меняется от 0 до 9 В с шагом 70,86 мВ. 3. Для канала поляризации напряжение на выходе меняется от 0 до 4,41 В с шагом 23,53 мВ. 1.3.3. Расчет параметров КТ 3102 Б.
В качестве стабилитрона будем использовать КС139А на Uст=3,9 В при Iст=1,8 мА
Е2=IэRн+UКЭ Iэ=0 Е2=Uкэ
5 Iб=0,1 мА
4 3 2 1
5 10 15 20 Uкэ, В Из графика следует, что Iэ3,1 мА Iб=0,1 мА Iб,мА 0,3 Uкэ=5 В 0,2 Uбэ=0,6 В 0,1
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Uбэ, В Uбэ=0,6 В Uбэ+URN=3,1+0,6=3,7 В Т.к. Uст=3,9 В, значит необходимо в базу транзистора включить R2 Uст=UR2+Uбэ+URN UR2=0,2 В R2===2 кОм. 1.3.4. Цепь резонатора микросхемы 512 ВИ1. Данные на резонансную цепь приводятся как справочный материал (радиоежегодник 1989 г.). Если используется резонатор на 32768 Гц, то R16=470 кОм R7=22 мОм С24=10 пФ С25=20 пФС26=100 пФ. 1.3.5. Расчет RC-цепи микросхемы 1533АГ3. Из справочного материала известно, что для микросхемы 1533АГ3 вых=0,45 RC Нам необходимо обеспечить вых порядка 45 мкс Пусть R=10 кОм, тогда С=10 нФ. 1.3.6. Расчет элементов цепи опорного напряжения. а) VD5 – КС191Ж Uст=9,1 В Iст min=0,5 мА Icn max=14 мА U1=-12 В Пусть R4=390 Ом; I==7,4 мА Вывод: при данном сопротивлении полученное расчетное значение тока стабилизации равное 7,4 мА попадает в диапазон допустимых значений тока стабилизации для данного стабилитрона.
Uст=6,2 В, U2=-12 В
Пусть R5=1,2 кОм; I==4,8 мА Вывод: при данном сопротивлении полученное расчетное значение тока стабилизации равное 4,8 мА попадает в диапазон допустимых значений тока стабилизации для данного стабилитрона. 1.4. Справочные данные. 1821ВМ85Допустимые предельные значения: 1. Температура окружающей среды - -10С. 2. Направление на всех выводах по отношению к корпусу – -0,57 В. 3. Мощность рассеивания – 1,5 Вт. Статические параметры в диапазоне температур -10С.
576 РФ4 Статические параметры в диапазоне температур - 10С.
Эксплуатационные параметры: 1. Время хранения информации: при наличии питания – не менее 25000 ч; при отсутствии – не менее 105 часов. 2. Un – 5 В UPR – 5 В (считывание) 21,5 В (программирование) 3. Pпотр – не более 420 мВт. 4. tвыб.адр. – не более 300450 мс. tвыб.разр. – не более 120150 мс. 5. Число циклов перепрограммирования – не менее 25. 6. Выход – 3 состояния. 7. Совместимость по вх. и вых. С ТТЛ схемами. 8. Ёмкость – 65536. 9. Организация – 8к х 8. 537 РУ10. Статистические параметры в диапазоне температур -10С.
Эксплуатационные параметры: 1. tвыб – не более 220 мс. 2. Рпотр: хранение Un=5B – 5,25 мВт Un=2B – 0,6 мВт обращение - 370 мВт 3. Выход – 3 состояния. 4. Совместимость по входу и выходу – с ТТЛ схемами. 5. Ёмкость – 16384. 6. Организация – 2к х 8. 1533 АГ3. Предельные значения параметров Un=7 В Uвх=7 В Диапазон температур -10С. Рекомендуемое значение Un=4,5 5,5 В. Статистические параметры в диапазоне температур -10С.
Динамические параметры: Время задержки распространения не более 39 мс не более 48 мс не более 23 мс 512 ВИ1 1. Un=5 В10%. 2. Iпотр, мА. статический режим 0,1 динамический режим при fmax тактовых импульсов 4 fmin 0,1 3. Выходной ток высокого (низкого) уровня при Uвых Н=4,1 В, (UвыхL=0,4 В), мА – 1,01,6. 4. Входной ток, мкА 1. 1533ИР23. Предельные значения параметров Un=7 В Uвх=7 В Диапазон температур - Рекомендуемое значение Un=4,55,5 В Статистические параметры в диапазоне температур - .
1533 ИР22 Предельные значения параметров Un=7 В Uвх=7 В Диапазон температур - Рекомендуемое значение Un=4,55,5 В Динамические параметры: Время задержки распространения 1. при вкл. По D не более 16 мс По С не более 23 мс 2. при выкл. По D не более 23 мс По C не более 22 мс. Статистические параметры в диапазоне температур - .
1533 АП6 Предельные значения параметров Un=7 В Uвх=7 В Диапазон температур - Рекомендуемое значение Un=4,55,5 В Статистические параметры в диапазоне температур - .
Динамические параметры: Время задержки распространения сигнала не более 10 мс. 1533 ИД7Предельные значения параметров Un=7 В Uвх=7 В Диапазон температур - Рекомендуемое значение Un=4,55,5 В Статистические параметры в диапазоне температур - .
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
© 2010 |
|