Описание конструкции устройства. Устройство выполнено на печатной плате по размерам, устанавливаемым для дополнительных плат ЭВМ. В пространстве конструкция фиксируется с помощью крепления к внутренней раме ЭВМ. С источниками сигналов устройство соединяется с помощью соединительных шнуров, разъемы для которых выведены на заднюю панель ЭВМ. Выход устройства разъем аналогичного типа также выведен на торец платы.
Охлаждение элементов устройства естественное.
Габариты устройства 135100 мм, вес не более 0,5 кг. 6 Программная часть Проектируемое устройство используется как часть микропроцессорной системы, поэтому его разработка подразумевает также разработку программного обеспечения.
Алгоритм работы программы приведен на рисунке 6.1. В начале работы программы происходит проверка наличия платы в компьютере.
При отсутствии платы программа выдает сообщение об ошибке и прекращает работу. Далее следует запрос к пользователю о режимах работы устройства и в соответствии с установленными режимами программа производит запись управляющих слов в соответствующие регистры ПЛИС. После определения режимов работы происходит проверка наличия файла данных для ЦАП, в котором содержится информация об отсчетах генерируемого выходного сигнала.
Если этот файл отсутствует, то происходит отключение блока ЦАП устройства, и устройство будет работать только с блоком АЦП. При наличии файла с информацией об отсчетах генерируемого сигнала происходит подключение блока ЦАП устройства.
Далее происходит считывание данных для блока ЦАП из указанного файла в ОЗУ устройства.
После записи данных блок ЦАП автоматически будет осуществлять генерацию сигнала в соответствии с входными данными и установленными режимами работы.
Данные с блока АЦП устройства также записываются в файл. Управление записью данных осуществляется при помощи флага для записи с АЦП. При первом проходе выполняемого цикла программы происходит запись данных с АЦП в файл, и флаг для записи с АЦП сбрасывается.
Для того чтобы осуществить повторную запись информации с АЦП необходимо установить флаг для записи, что происходит при нажатии клавиши Enter на клавиатуре.
При нажатии клавиши Esc происходит выход из программы.
Рисунок 6.1 - Алгоритм работы программы Данная программа является лишь базовой.
Для нормальной эксплуатации устройства необходима разработка более совершенного программного обеспечения, предоставляющего пользователю более удобный интерфейс и возможность визуального наблюдения исследуемых процессов.
Ввиду модульной структуры программы и стандартного вида выходного файла довольно просто осуществить дополнительную обработку данных и дальнейшее усовершенствование программного обеспечения.
Программа написана на языке Pascal с использованием языка более низкого уровня Assembler, набрана и отлажена в среде Turbo Pascal 7.0. Ввиду достаточной сложности и громоздкости полный текст программы детально не описывается, назначение большинства функций и процедур понятно из их имени, либо описано комментариями. Листинг программы на языке Pascal приведен в приложении В. Программа использует скомпилированный объектный файл PCIConf.obj находящийся в одной директории с Pascal-файлом.
Листинг программы на языке Assembler приведен в приложении Г. Работа с программой в режиме пользователя заключается в правильном выборе режима работы устройства и создании при необходимости файла для блока ЦАП. Кроме разработки программного обеспечения для ПЭВМ в данном дипломном проекте произведена разработка загрузочной записи для конфигурирования микросхемы ПЛИС. Программно реализованы следующие функции 1 буферизирование и передача цифровых потоков 2 накопление, обработка и выдача данных 3 выработка управляющих сигналов 4 запись конфигурации пользователя в управляющие регистры 5 установка режимов работы устройства 6 согласование по временным параметрам и сопряжение с шиной PCI. Программа для ПЛИС написана на языке AHDL. Листинг программы приведен в приложении Д. При создании файла прошивки ПЛИС pof-файл была использована мегафункция ядра шины PCI PCI compiler-v2.1.0 , размещенная на Internet-сайте фирмы Altera - производителя ПЛИС. Для написания, отлаживания и компиляции программы использовалась система проектирования MAX Plus II v 10.1 . Скомпилированная программа заняла 1452 макроячейки 84 внутренних ресурсов ПЛИС . Временной анализ показал, что максимальная частота работы проектируемого устройства на ПЛИС составляет 54,8 МГц, что выше рабочей частоты шины PCI 33МГц . 7