Выбор и расчет передаточной функции микропроцессора

Среди устройств автоматики наиболее широкое распространение получили МПК серий К580, К588, К1800 [2]. При выборе МПК кроме критериев технической, экономической и технико-экономической эффективности следует руководствоваться следующими соображениями:

Допустимое время обработки информации.

Высокая производительность МП, достаточный объем ОЗУ и ПЗУ.

Возможность цифровой обработки аналоговых сигналов в реальном масштабе времени.

Возможность программной коррекции.

Малое энергопотребление.

Совместимость с другими микросхемами.

Доступность элементов.

Достаточно мощная и гибкая система команд МП.

Достаточно высокий уровень выходного сигнала ЦАП, для дальнейшего его использования.

Наличие встроенных ЦАП и АЦП.

Для сложных СУ также необходимо несколько каналов ввода-вывода информации.

На основании вышеперечисленных критериев выбор был остановлен на МП серии К1813ВЕ1 [2]. Это однокристальный МП цифровой обработки аналоговых сигналов в реальном масштабе времени, со встроенными аналоговыми системами ввода-вывода (ЦАП и АЦП), с 16-ти разрядным ПЗУ (емкостью 192х24 бит), ОЗУ (емкостью 40х25 слов), 25-ти разрядным ALU, четырьмя входными и восемью выходными аналоговыми каналами, разрешением 0,5% (8 двоичных разрядов и знак).

Этот МП выполнен по высококачественной n-МОП - технологии, совместим с БИС серии К580, высокой степени плотности - 29 тыс. транзисторов на кристалл. Реализована мощная и гибкая система команд с расширенными возможностями адресации памяти, аппаратная реализация процесса совмещения операций выполнения и выборки команд, упрощенное построение мультипроцессорных систем, структура с возможностью наращивания, аппаратная реализация взаимодействия нескольких процессов и микропрограммное управление.

Выбранный микропроцессор обладает необходимой производительностью, мощной и гибкой системой команд и управления обработкой информации, возможностью программной коррекции ЛСУ, совместим с БИС, имеет возможность обрабатывать аналоговый сигнал в режиме реального времени, благодаря встроенным АЦП и ЦАП и доступен.

Энергопотребление МПК можно принять допустимым, учитывая потребляемую мощность встроенных ЦАП и АЦП (суммарная мощность МПК с отдельными микросхемами ввода-вывода информации практически не отличается от мощности данного МПК, хотя непосредственно для МП существуют микросхемы с более низким энергопотреблением). Исходя из времени преобразования сигнала ЦАП, АЦП и тактовой частоты МП время обработки сигнала можно считать малым.

Достаточно высокий уровень выходных сигналов (1-2В, 0,4-2 мА) позволяет использовать данный сигнал в маломощных системах управления без предварительного дополнительного усиления.

Технические характеристики МП К1813ВЕ1:

-ти разрядное ALU.

-ти разрядные ОЗУ (192х24 бит) и ПЗУ (40х25 слов).

Разрешение 0,5% (8 двоичных разрядов и знак).

Нелинейность ЦАП и АЦП <0,1%.

Время преобразования не более 50 мкс.

Диапазон рабочих температур 0т -10 до 70 0С.

Тактовая частота 5 МГц.

Опорное напряжение 2 В.

Потребляемая мощность (с учетом потребления ЦАП и АЦП) 1,75 Вт.

Входное сопротивление (выборка) не менее 1,5 кОм.

Входное аналоговое напряжение не более 2 В.

Выходное сопротивление (хранение) не менее 100 кОм.

Выходной ток 0,4 - 2 мА.

Статья в тему

Система автоматического регулирования захватом руки робота манипулятора
Робот - это универсальный автомат, позволяющий выполнять механические действия. Его принципиальной особенностью является быстрая оперативная перестройка с одной выполняемой операции на другую. Существует несколько разновидностей роботов и для каждого из них имеется своё определение. ...