МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙФЕДЕРАЦИИ
РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА РАДИОТЕХНИЧЕСКИХСИСТЕМ
Лабораторнаяработа №1
Изучениеалгоритма функционирования и программы
цифровогофильтра
Выполнил ст.гр. 310:
Белокуров Е.
Проверил:
Косс
Рязань, 2006
Цельработы
Изучение системы командМК КР1830ВЕ31, их содержания, способов адресации на примере использования впрограмме цифрового фильтра. Изучение представления и преобразования данных вМП-системе. Изучение взаимодействия аппаратной части цифрового фильтра ипрограммы. Изучение технологии отладки программы для МК с использованиемпрограммного отладчика. Установление истинности результатов выполненияпрограммы цифрового фильтра.
Расчет для положительноговходного отсчета максимальной амплитуды:
Разностное уравнениепредставим в виде:
yn=0,81 xn+ xn-2– 0,81yn-2= kxn + xn-2 — kyn-2 ; k=0,81
1) Реализуемыйкоэффициент масштабирования kMP (числобез знака) при 8-разрядном формате беззнаковых коэффициентов:
kM=0,381679389(10); kMP = ,01100001(2) = 61(16)= 0,37890625 (10)
2) Реализуемыекоэффициенты разностного уравнения (числа без знака) при 8-разрядном форматёбеззнаковых коэффициентов:
k=0,81(10); kP = ,11001111(2) = CF(16) = 0,80859375(10)
3) Код для положительноговходного отсчета максимальной амплитуды (немасштабированный отсчет):
xn = 0,1111111(2) = 7F(16)
программаадресация цифровой фильтр
4) Масштабированныйвходной положительный отсчёт максимальной амплитуды:
xn := kMPxn = ,01100001(2). 0,1111111(2)= 61(16). 7F(16) = 30(16)= 0,0110000 (2) = +0,375(10)
5) Зададим состояниепамяти после запоминания масштабированных входных отсчётов максимальнойамплитуды и отрицательных выходных отсчётов максимальной амплитудыАдрес ячейки памяти Содержимое ячейки памяти X
xn= 30(16) = 0,0110000 (2) = +0,375(10) X1
xn-1= 30(16) = 0,0110000 (2) = +0,375(10) X2
xn-2= 30(16) = 0,0110000 (2) = +0,375(10) Y
Вычисляется программой: yn= 7C(16) Y1
yn-1= D0(16) = 1, 1010000(2) = -0,375(10) Y2
yn-2 = D0(16) = 1, 1010000(2) = -0,375(10) P1
Вычисляется программой: p1n = 26(16) P2
Вычисляется программой: p2n= DA(16)
6) Получим произведениеp1n:
p1n = kPxn = CF(16) 30(16)= ,11001111(2).0,011000 (2)= 26(16) = 0,0100110(2) = + 0,296875(10)
7) Получим модульпроизведения отрицательного отсчёта yn-2 на коэффициент kP:
|p2n| = kP|yn-2| = CF(16) 30(16)= ,11001111(2).0,011000 (2)= 26(16) = 0,0100110(2) = 0,296875(10)
8) Вычислим выходнойотсчёт:
yn= p1n+xn-2— (-|p2n|) = 26(16) + 30(16) + 26(16)= 7C(16) = 0,1111100 (2) =+0,96875(10)
Выполнениеработы
1. а) Исходное состояние МП-системы,соответствующее аппаратному сбросу по входу RST МК
При включении питания всхеме МП-системы вырабатывается импульс сброса RST для микроконтроллера. По сигналу RST=1 выполняются следующие действия:
1) программныйсчетчик и все управляющие регистры МК, кроме PCON, IE, IP – устанавливаются в нулевоесостояние;
2) в управляющихрегистрах PCON, IE, IP – резервныебиты принимают случайные значения, все остальные биты сбрасываются в 0;
3) в указателе стекаустанавливается адрес SP=70(вершина стека);
4) запрещаютсяпрерывания от всех источников, запрещается работа таймеров/счетчиков,запрещается работа последовательного порта;
5) выбирается банк 0POH (текущий банк регистров);
6) порты Р0, Р1, Р2,Р3 настраиваются на ввод для приема данных;
7) в обоих регистрахSBUF последовательного портаустанавливаются случайные значения.
В БИС КР1821РУ55 иКР1821РФ55 исходное состояние после включения питания произвольное, так какимпульс RST на их входы сброса не поступает.
1.б) Объём памяти (CSEG), занимаемый программой FZ. Составляет 147 байт.
2) Проверка выполнениявсех настроек предусмотренных инициализацией программы:
/>
3) Загрузка в память МП-системыначальных данных:
/>
4). Формирование сигналазапроса прерывания от Т/С0 (Alt + t)и выполнение в пошаговом режиме программного модуля формирования импульса пускаАЦП.
/>
4) Формирование сигнала запроса прерывания от АЦП по входу INT(Alt+ i) и выполнение в пошаговом режимерабочего цикла программы.
/>
а) При выполнениипрограммного модуля масштабирования вычисленное программой численное значениемасштабированного отсчёта xn равно расчётному и запоминается в заданной ячейке памяти.
б) Вычисленные программойчисленные значения произведений p1n, p2n равны расчётным и запоминаются взаданных ячейках.
в) Вычисленное программойчисленное значение выходного отсчёта yn равно расчётному и запоминается взаданной ячейке.
5)Вывод смещенного кода иподготовка следующего рабочего цикла:
/>
а) На ЦАП выведенсмещённый входной код.
б) Выполнен сдвиготсчётов в памяти для подготовки следующего рабочего цикла.
Расчет для отрицательноговходного отсчета максимальной амплитуды:
Разностное уравнениепредставим в виде:
yn=0,81 xn+ xn-2– 0,81yn-2= kxn + xn-2 — kyn-2 ; k=0,81
1) Реализуемыйкоэффициент масштабирования kMP (числобез знака) при 8-разрядном формате беззнаковых коэффициентов:
kM=0,381679389(10); kMP = ,01100001(2) = 61(16)= 0,37890625 (10)
2) Реализуемыекоэффициенты разностного уравнения (числа без знака) при 8-разрядном форматёбеззнаковых коэффициентов:
k=0,81(10); kP = ,11001111(2) = CF(16) = 0,80859375(10)
3) Код для отрицательноговходного отсчета максимальной амплитуды (немасштабированный отсчет):
xn = 1,0000000(2) = 80(16)
4) Масштабированныйвходной положительный отсчёт максимальной амплитуды:
|xn| := kMP|xn| = ,01100001(2). 0,1111111(2)= 61(16). 80(16) = 30(16) =0,0110000 (2) = +0,375(10)
xn := D0(16)
5) Зададим состояниепамяти после запоминания масштабированных выходных отсчётов максимальнойамплитуды и отрицательных входных отсчётов максимальной амплитудыАдрес ячейки памяти Содержимое ячейки памяти X
xn= D0(16) = 1, 1010000(2) = -0,375(10) X1
xn-1= D0(16) = 1, 1010000(2) = -0,375(10) X2
xn-2 = D0(16) = 1, 1010000(2) = -0,375(10) Y
Вычисляется программой: yn= 7C(16) Y1
yn-1= 30(16) = 0,0110000 (2) = +0,375(10) Y2
yn-2 = 30(16) = 0,0110000 (2) = +0,375(10) P1
Вычисляется программой: p1n = DA(16) P2
Вычисляется программой: p2n= 26(16)
6) Получим модульпроизведения отрицательного отсчёта yn-2 на коэффициент kP:
|p1n| = kP|xn| = CF(16) 30(16)= ,11001111(2).0,011000 (2)= 26(16) = 0,0100110(2) = 0,296875(10)
7) Получим произведениеp1:
p1n = kPyn-2 = CF(16) 30(16)= ,11001111(2).0,011000 (2)= 26(16) = 0,0100110(2) = + 0,296875(10)
8) Вычислим выходнойотсчёт:
yn= -p2n+ xn-2 — (-|p1n|) = DA(16) + D0(16) — 26(16) = 84(16) = 1,0000100 (2) = -0,96875(10)
6)Загрузка в память МП-системыначальных данных:
/>
Результаты работы программы:
/>
а) При выполнениипрограммного модуля масштабирования вычисленное программой численное значениемасштабированного отсчёта xn равно расчётному и запоминается в заданной ячейке памяти.
б) Вычисленные программойчисленные значения произведений p1n, p2n равны расчётным и запоминаются взаданных ячейках.
в) Вычисленное программойчисленное значение выходного отсчёта yn равно расчётному и запоминается взаданной ячейке.