Схемотехника Родионов

Кроме того, Microchip продолжает выпуск существующих семейств достаточно долгое время, что помогает разработчикам при организации сопровождения и ремонта выпущенных на рынок продуктов. Младшие серии PIC (например, PIC16) отличает также низкая стоимость (правда, при невысокой производительности).Микроконтроллеры семейства 68HC08/908 содержат про-цессорное ядро CPU08, внутреннюю память программ — масочно-программируемое ПЗУ емкостью до 32 Кбайт или Flash-память емкостью до 128 Кбайт, ОЗУ данных емкостью от 128 байт до 2 Кбайт. В ряде моделей имеется также ЭСППЗУ емкостью 512 байт или 1 Кбайт. Большинство микроконтроллеров работают при напряжении питания Vп = 5,0 В, обеспечивая максимальную тактовую частоту Ft = 8 МГц. Некоторые модели работают при пониженном напряжении питания 3,0 В или 2,0 В. Все модели имеют 16-разрядные таймеры, большинство моделей содержит 8- или 10-разрядные АЦП. Микроконтроллеры реализуют ряд эффективных способов адресации и имеют расширенный набор выполняемых команд, благодаря которым достигается высокая производительность при решении широкого круга практических задач управления различными объектами. Применение Flash-памяти обеспечивает возможность программирования микроконтроллеров 68HC908 от персонального компьютера непосредственно в составе реализуемой системы, используя последовательный интерфейс.

8-разрядные контроллеры фирм Zilog (семейство Z8) отличают достаточные для решения большинства задач набор периферии и производительность, а кроме того — очень невысокая стоимость. Последний фактор, а также то, что большинство изделий этих фирм доступно в версии с однократно программируемой памятью программ, и определяет то, что большинство окружающих нас бытовых устройств построено на основе именно этих контроллеров. Основная цель анализа — выбрать наименее дорогой микроконтроллер (чтобы снизить общую стоимость системы), но в то же время удовлетворяющий спецификации системы, т. е. требованиям по производительности, надежности, условиям применения и т. д. Общая стоимость системы включает все: инженерные исследования и разработку, производство (комплектующие и труд), гарантийный ремонт, дальнейшее усовершенствование, обслуживание, совместимость, простоту в обращении и т. д.Одним из данных типов микроконтроллеров является AT90S1200 от Atmel.: восьмимиразрядный AVR® микроконтроллер с 1 Кбайт Flash-памятью с поддержкой внутрисистемного программирования. Благодаря выполнению высокопроизводительных инструкций за один период тактового сигнала, AT90S1200 достигает производительности, приближающейся к уровню 1 MIPS на МГц, обеспечивая разработчику возможность оптимизировать уровень энергопотребления в соответствии с необходимой вычислительной производительностью. Ядро AVR содержит мощный набор инструкций и 32 рабочих регистра общего назначения. Все 32 регистра напрямую подключены к арифметико — логическому устройству (АЛУ), что обеспечивает доступ к двум независимым регистрам при выполнении одной инструкции за один такт. В результате, данная архитектура имеет более высокую эффективность кода, при повышении пропускной способности, вплоть до 10 раз, по сравнению со стандартными микроконтроллерами CISC. Архитектура эффективно поддерживает как языки высокого уровня, так и ультрауплотненные программы на ассемблерном коде. Режим ожидания «IdleMode» останавливает CPU, но позволяет функционировать регистрам, таймеру/ счетчику, следящему таймеру и системе прерываний.

Режим экономии энергопотребления «PowerDown» сохраняет значения регистров, но останавливает тактовый генератор, отключая все остальные функции микроконтроллера, вплоть до следующего внешнего прерывания, или до аппаратной инициализации. AVR AT 90S1200 поддерживается полным набором программ и пакетов для разработки, включая: макроассемблеры, отладчики/ симуляторы программ, внутрисхемные эмуляторы и наборы для макетирования. Расчёты технических характеристик программируемых контроллеров.

Анализ структуры контроллера показывает, чтоего можнорассматривать как систему типа-«1 — 1». ЗУ является nканальной системой массового обслуживания с ожиданием Система «n — 1 — 1» являете* трехразовой системой массового обслуживания с отказами на входе.

Расчеты технических характеристик программируемого контроллера на основе теории массового обслуживания ведутся при следующих допущениях:

1.Времена поступления следуют распределению Пуассона.

2.Сообщения обслуживаются ив основе принципа «первым приходишь — первым обслуживаешься».

3.Времена обслуживания следуют экспоненциальному распределению.

4.Все приборы имеют одинаковое распределение значений времени обслуживания.

1.1. Рассчитать коэффициент использования оборудованиягде E (q) — среднее число сообщений в системе, ожидающих обслуживания и обслуживаемых в данный момент времени для всех сообщений, q — число сообщений в системе, ожидающих обслуживания и обслуживаемых в данный момент времени.

1.2. Определить среднее время пребывания сообщения в системе, то есть среднее время, затрачиваемое сообщением на ожидание и па обслуживаниегде Е (n) — среднее число сообщений, обслуживаемых в данный момент времени, для всех сообщений;n — число обслуживаемых сообщений в данный момент времени;tq — время пребывания сообщений в системе.

1.3. Определить среднее время обслуживания для всех сообщенийгде ts-время обслуживания для всех сообщений.

1.4. Определить среднее время ожидания сообщением обслуживания дня всех сообщенийгде tw — время ожидания сообщением обслуживания для всех сообщений;w — число сообщений, ожидающих обслуживания в данный момент времени.

1.5. Определить вероятность того, что в системе находятся N сообщений:

1.6. Определить вероятность того, что время tqпребывания в очереди больше данного времени Т для экспоненциального распределения времени обслуживания:

2. Расчет необходимой емкости ОЗУ контроллера2.

1.Определить частоту поступления сообщений в часы пикгде ρ- коэффициент использования оборудования;Nl — число каналов связи;sскорость передачи донных по каналу связи;l — длина сообщений.

2.2. Определить необходимую емкость памяти.

ВыводыПри построении системы радиолокации используются различные информационные и вычислительные сети на базе стандартов ISO. При расчёте технических характеристик микроконтроллера было выявлено, что контроллер AVR AT90S1200 подходит для применения в РЛС по частоте обработки сообщений и по ёмкости памяти.

Литература

.

Е.Л. Белоусов, В. Ф. Брянцев, К. Л. Войткевич, А. В. Кейстович, Х. И. Сайфетдинов.

ПЕРСПЕКТИВНОЕ БОРТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СЕТИ АВИАЦИОННОЙ РАДИОСВЯЗИ\Радиотехника, системы телекоммуникаций, антенны и устройства СВЧ — № 1, 2014.

Кузьмин С. З. Цифровая радиолокация, Введение в теорию. — Киев, Издательство КВiЦ, 2000. ;

428 с.: ил. Кузьмин, Б. И. Авиационная цифровая электросвязь в условиях реализации «Концепции ИКАО-ПАТА СМ5/АТМ» в Российской Федерации: монография / Б. И. Кузьмин: под ред. Е. Л. Белоусова. — СПб. — Н. Новгород: Агентство ВиТ-принт, 2007.

— 496 с. Паук С. М. Сети авиационной электросвязи; Под ред. В. А. Игнатова: Учеб, пособие для вузов.

— М.: Транспорт, 19"6. — 271 с.