ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 321
Скачиваний: 5
Цифровой материал, как правило, оформляют в виде таблиц. Все таблицы в пределах текста (или раздела) нумеруются арабскими цифрами. Слово «Таблица» с указанием порядкового номера помещается над левым верхним углом таблицы. При наличии тематического заголовка, он записывается на одном уровне со словом «Таблица» через дефис. На все таблицы должны быть ссылки в тексте, при этом слово «Таблица» пишут полностью с указанием ее номера. Графу «Номер по порядку» в таблицу включать не следует. При переносе таблицы на другую страницу заголовок, шапку таблицы указывают один раз над первой частью. Над последующими частями пишут слова «Продолжение таблицы 1» и таблицу начинают со строки с нумерацией столбцов.
Иллюстрации и таблицы располагаются по возможности вслед за первым упоминанием о них в тексте.
В основном тексте необходимо давать ссылки на литературные источники, указывая порядковый номер источника по списку в конце курсовой работы. Ссылки на использованные источники следует приводить в квадратных скобках, например, [5]. В остальных случаях при оформлении пояснительной записке необходимо руководствоваться требованиями ЕСКД (ГОСТ 2.105-95).
2.2 Оформление схемы электрической функциональной
Чертеж схемы электрической функциональной (Э2) рекомендуется выполнять на белой плотной бумаге, допускается ее выполнение на координатной бумаге соответствующего формата согласно требованиям ЕСКД:
ГОСТ 2.743-91 ЕСКД. Обозначения условные графические в схе-мах. Элементы цифровой техники;
- ГОСТ 2.708-81 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники;
- ГОСТ 2.710-81 ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в элек-трических схемах
Форматы выбираются согласно ГОСТ 2.301-86 ЕСКД. В правом нижнем углу должен быть типовой штамп, выполненный в форме ГОСТ 2.104-68 ЕСКД «Основные подписи» [1]. Перечень элементов может быть помещен в пояснительной записке или на чертежах.
3 Особенности проектирования систем цифровой обработки сигналов
3.1 Анализ системных требований
Проектирование системы ЦОС заключается в разбиении её на отдельные модули, которые могут быть реализованы как в виде аппаратных средств, так и в виде программ.
При анализе технического задания уточняются задачи курсового проектирования, анализируются существующие технические решения и схемы, аналогичные проектируемому устройству, формулируются требования к аппаратным и программным модулям системы и определяется последовательность действий, необходимых для выполнения курсовой работы. Основным содержанием данного раздела считается информационный обзор по доступной научно-технической литературе, включающей электронные ресурсы, доступные в сети Интернет.
Особенностью проектирования аппаратных средств является то, что в большинстве случаев состав аппаратуры различных систем ЦОС представлен одинаковыми компонентами: HOST-процессор, периферийные схемы для связи с внешними устройствами, процессор ЦОС, устройства памяти, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи и т.д. При разработке и отладки программных средств необходимо использовать специальные инструментальные аппаратно-программные средства. Использование моделирования в процесс проектирования всегда дает выигрыш во времени особенно отладке взаимодействия программных и аппаратных средств. 3.2 Разработка структурной схемыСтруктурная схема - документ, определяющий основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи [ГОСТ 2.701-2008]. Целью разработки структурной схемы является выявление основных компонентов системы ЦОС и закономерностей их взаимодействия. Эти закономерности касаются организации связей между процессорами ЦОС и HOST- процессорами, способов подключения модулей памяти, АЦП и ЦАП, особенностей обращения к внешним устройствам. В разделе следует привести несколько, например, три варианта структурных схем устройств для решения поставленной задачи.Условно графические обозначения элементов с соединяющие их линии следует располагать на схеме таким образом, чтобы обеспечивать наилучшее представление о структуре системы ЦОС и взаимодействии ее составных частейТиповая структурная схема представлена на рисунке 3.1 Рисунок 3.1 Рисунок 3.2Современная система ЦОС состоит из следующих основных компонентов:• HOST процессор, как правило, реализованный на универсальном микроконтроллере, например MCS 51, обеспечивающем дружественный интерфейс с пользователями и управление процессорами ЦОС; • Клавиатура и дисплей используются для управления, настройки и отображения состояния системы; • Последовательный интерфейс необходим для взаимодействия с удаленными объектами по последовательному каналу связи. Тип интерфейса определен в техническом задании; • Процессоры ЦОС непосредственно реализуют заданный алгоритм цифровой обработки сигналов;• Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и цифроаналоговые преобразователи (ЦАП); • Внешняя памятьВ связи с быстрым развитием технологии смешанной аналогово-цифровой обработки сигналов устройства на базе DSP с высокой степенью интеграции, появляющиеся на рынке в настоящее время (например ADSP-21ESP202), имеют помимо DSP-ядра интегрированные АЦП и/или ЦАП, что снимает проблему организации интерфейса между отдельными компонентами. Микросхемы АЦП и ЦАП теперь оснащаются интерфейсами, специально предназначенными для связи с DSP, и тем самым минимизируют или устраняют необходимость внешней поддержки интерфейса или применения интерфейсной логики. Высокопроизводительные сигма-дельта-АЦП и ЦАП в настоящее время выпускаются в одном корпусе (такое комбинированные решение называется КОДЕК или КОдер/ДЕКодер), например, AD73311 и AD73322.
Вариант проектируемой системы на основе двуядерного процессора ЦОС с функциями микроконтроллера представлен на рисунке 3.3. Рисунок 3.3 — Структурная схема проектируемой системыВвод/вывод и преобразование входных аналоговых и выходных цифровых сигналов осуществляется с помощью 2-х канального кодека. На вход системы поступает аналоговый сигнал, который преобразуется в кодекв в последовательный двоичный код. Этот код через синхронный последовательный порт поступает в процессор ЦОС, в котором обрабатывается, и через синхронный последовательный порт передается обратно в кодек. Микроконтроллер выполняет функции управляющего процессора (HOST-процессора). Связь с внешними устройствами — через последовательный интерфейс I2C.
3.3 Выбор основных компонентов системы3.3.1 Выбор процессора ЦОСОдним из важных этапов курсового проектирования является выбор процессора ЦОС. Выбор процессора – многокритериальная задача. К числу факторов, которые следует учитывать при выборе процессора, относятся:1. Формат данных и тип арифметики;2. Разрядность процессора;3. Особенности архитектуры процессора ( наличие и объем внутренней памяти, наличие и тип HOST–интерфейса, количество последовательных портов, и т.д.);4. Быстродействие процессора;5. Наличие средств отладки и опыт использования;6. Качество технической поддержки, доступность и качество технической документации;7. Мощность потребления;8. Экономические факторы (стоимость процессора и средств разработки).Современные процессоры ЦОС используются для обработки данных в формате с фиксированной или плавающей запятой (точкой). Процессоры с фиксированной запятой обычно дешевле и обеспечивают большую абсолютную точность при равной разрядности (т.к. на мантиссу в 32 битном процессоре с фиксированной запятой отводятся все 32 бита, а в процессоре с плавающей запятой - только 24 бита). Большинство технических заданий на курсовое проектирование может быть реализовано на процессорах ЦОС с фиксированной запятой.Разрядность процессора ЦОС определяется в соответствии с требованиями технического задания. Эти требования могут быть сформулированы в виде требования к точности представления данных или требования к динамическому диапазону представления данных. Например, для заданной относительной точности представления данных =0,1 % разрядность процессора N должна быть не менееN≥ ]Log 2 (1/0,001)[ +1 или ≤1/2N *100 %,где ] [ - целая часть числа. В нашем случае N≥ 10 .При сравнении архитектурных особенностей процессоров ЦОС следует учитывать размер внутренней памяти, возможности ввода-вывода, возможность построения многопроцессорных систем, наличие специальных команд и т.д.Размер внутренней памяти данных может стать решающим фактором для таких приложений, как цифровые аудиосистемы, факс-модемы, системы кодирование-декодирования MPEG и другие. Для приложений требующих обмена информацией с внешним миром, весьма важны такие средства ввода-вывода, которые поддерживают широкий диапазон подключаемых устройств (последовательные порты для подключения АЦП и ЦАП, порт Host-интерфейса, порты внутрисхемной отладки, например, JTAG-интерфейс). Наличие HOST интерфейса является обязательным критерием выбора ЦОС для задач, реализуемых в рамках курсового проектирования.