бесплатно рефераты скачать
  RSS    

Меню

Быстрый поиск

бесплатно рефераты скачать

бесплатно рефераты скачатьДипломная работа: Анализ алгоритма работы специализированного вычислителя

Дипломная работа: Анализ алгоритма работы специализированного вычислителя

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:

Анализ алгоритма работы специализированного вычислителя


ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в развитии микроэлектроники, как в России, так и за рубежом прошел определенный этап, который позволил по иному посмотреть на проектирование современных радиотехнических приборов.

Возросла сложность приборов, но заметно уменьшились их габариты, что отражает общее развитие микроэлектронной элементной базы. Одну из ведущих ролей стали играть процессорные технологии, широко применяется цифровая обработка.

Современная система регистрации данных – это высокопроизводительный вычислитель, имеющий в своей основе процессор либо контроллер, накопитель информации большого объёма и высокоскоростные интерфейсы связи.

При построении системы регистрации необходимо учитывать все современные тенденции развития микроэлектроники. В первую очередь это микросхемы энергонезависимой памяти большого объёма. Прогресс именно в этой области позволяет построить компактную либо встраиваемую систему регистрации. Последние доступные решения в области микроконтроллеров позволяют применять такие интерфейсы как USB. В качестве основного звена, позволяющего совместить различные по интерфейсам узлы, могут применяться программируемые логические матрицы. Одна такая микросхема заменит десятки дискретных элементов, тем самым резко сокращая размеры системы регистрации. При этом потребляемая мощность будет минимальна и появится гибкость при построении аппаратной части.


1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

1.1 Анализ алгоритма работы специализированного вычислителя

Основным требованием, которое должно соблюдаться при осуществлении сопряжения разрабатываемой системы регистрации входных сигналов и промежуточных результатов обработки сигналов со специализированным вычислителем, является обеспечение штатного функционирования специализированного вычислителя без существенного ухудшения его динамических характеристик (не более 3 %).

В штатной работе специализированный вычислитель проводит измерения высоты и составляющих вектора путевой скорости с частотой 33 Гц. Цикл измерения разбит на два этапа:

- излучение и обработка результатов высотомерного канала;

- излучение и обработка результатов скоростного канала.

На рисунке 1.1 приведена циклограмма функционирования специализированного вычислителя. Из рисунка 1.1 видно, что процесс подготовки пакета скоростного канала, его излучения распределен по трем циклам работы специализированного вычислителя, в то время как выдача массива в разрабатываемую систему осуществляется в каждом цикле. На циклограмме работы показаны моменты времени, в которые вычислитель готов передать блок информации, относящийся к данному измерению. Из этого следует, что цикл работы разрабатываемого блока от приема информации до момента готовности принять очередной блок данных должен быть меньше 30 мс.

Такие исходные данные, как число импульсов в сеансе излучения, длительность излучения, период повторения импульсов, влияют на размер передаваемого блока информации. Передача информации из процессора 1879ВМ1 производится при помощи байтного скоростного интерфейса.


Скорость передачи информации составляет до 20 Мб/с. Работа этого интерфейса замедляет процессор на (12,5 – 15) %. Оптимальное время передачи информации составляет не более 5 мс, что приведет к снижению быстродействия системы на 2,5 %.

1.2 Выбор перечня и объема регистрируемой информации

Процессор ячейки АЦП-079-03, входящей в состав специализированного вычислителя, оперирует 32-х разрядными словами. Поэтому, данные, предназначенные для передачи от ячейки АЦП-079-03 к разрабатываемой системе регистрации данных, будут иметь минимальный размер, равный одному слову микропроцессора (32 бита).

Пакет данных для записи передается в систему регистрации данных на каждом цикле работы специализированного вычислителя. Для реализации последующей обработки информации, полученной в ходе испытаний, необходимо разделить пакеты между собой. Для этого каждый пакет начинается с определенного кода, являющегося признаком начала пакета и номера пакета. Также имеет смысл записывать внутреннее системное время специализированного вычислителя. Таким образом, для однозначной идентификации записанного пакета данных необходимы три следующих параметра:

-          признак начала пакета данных. Для исключения случайного совпадения кода начала пакета с данными, признак начала пакета должен иметь размер равный двум словам микропроцессора (8байт);

-          номер пакета. Исходя из условий технического задания, система регистрации данных должна обеспечивать время записи до 1 часа. При частоте прихода пакетов 1/33мс максимальное количество принимаемых пакетов будет порядка 11000 что меньше максимального числа, которое можно задать при помощи 32-х разрядного двоичного кода. Следовательно, для номера пакета можно использовать 1 слово микропроцессора (4 байта);

-          системное время. Для передачи системного времени достаточно 1 слова микропроцессора (4 байта).

Для полного анализа работы высотомера наряду с результатами обработки полученных данных необходимо также иметь априорные данные.

Априорные данные вертикального канала приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Априорные данные вертикального канала.

Длина, байт Переменная Назначение
4 Regim Режим работы изделия
4 Regim_RV Разновидность режима работы
4 CodFwrk Код частоты
4 Diapazon Номер диапазона вертикального канала
4 CodLongAM Длительность зондирующих импульсов
4 Blank Признак «бланкирования» прямого сигнала
4 CodNonius Код нониуса
4 Hmin Начало интервала слежения (поиска)
4 Hmax Конец интервала слежения (поиска)
4 KolDirok Количество шумовых стробов в «свертке» сигнала
4 L0 Смещение начала «свертки» в пакете
4 Lsm Ширина интервала построения «свертки»
4 CodARU Код АРУ
4 Cod_AR Код АР (подавления мощности излучения)
4 Cod_IZ Код ИЗ (подавления мощности излучения)

Переменные, хранящие результаты обработки вертикального канала, приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Переменные, хранящие результаты обработки вертикального канала.

Длина, байт Переменная Назначение
4 SysRg Регистр управления
4 Matr Матрица состояния изделия
4 Prizn Регистр признаков
4 Hi Усредненная оценка высоты
4 Hirv Мгновенная оценка высоты
4 Num_Swr Количество отсчетов в «свертке» сигнала
4 Num_K Количество обрабатываемых точек для доплеровского фильтра
4 FlagACP Признак перегрузки АЦП
4 Max_Swr Положение максимума «свертки»
4 Over_Min Количество переполнения АЦП снизу
4 Over_Max Количество переполнения АЦП сверху
4 Nap Количество точек аппроксимации фронта
4 Im Номер отсчета 1-го превышения порога
4 Nap_F Признак аппроксимации фронта
4 Zahvat Признак захвата сигнала вертикального канала
4 LngZhv Признак исправности вертикального канала
4 CntZhv Количество захватов сигнала вертикального канала
4 Num_Usr Максимальное количество усреднений оценок высоты
4 P_Beg Указатель начала магазина оценок высоты
4 P_End Указатель конца магазина оценок высоты
4 Tek_Usr Количество усреднений оценок высоты
4 Tek_K0 Коэффициент для прогнозирующего фильтра оценок высоты
4 Tek_K1 Коэффициент для прогнозирующего фильтра оценок высоты
4 Hv Высота волны
Длина, байт Переменная Назначение
4 STimer Период записи оценок высоты
4 ATimer Период записи оценок высоты (грубо)
4 CntRez Счетчик количества измерений Hволны
4 FlagSM Признак «суша/море»
4 Nak_ARU Максимальное значение «свертки» для регулировки АРУ
4 Max_ARU Порог для изменения шага регулировки АРУ
4 Min_ARU Порог для изменения шага регулировки АРУ
1024 Swertka «Свертка» сигнала вертикального канала

Переменные, хранящие априорные данные скоростного канала, приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Переменные, хранящие априорные данные скоростного канал.

Длина, байт Переменная Назначение
4 Regim_SS Признак измерения скорости
4 ModeAK Режим измерения скорости (обычный или в неоднозначности)
4 DeltaAK Программный нониус
4 Lsm_signal Сигнальный строб скоростного канала
4 Lsm_noise Шумовой строб скоростного канала
4 Nsm_SS Программный нониус
4 Nu_Vob_I Код вобуляции в пакете
4 Nu_Vob_F Усредненный код вобуляции
4 Ntau0_SS Среднее значение транспортных задержек
4 Flag_Sdv_BKF Признак необходимости пересчета ВКФ

Переменные, хранящие результаты обработки принятых данных по скоростному каналу, приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 – Переменные, хранящие результаты обработки принятых данных.

Длина, байт Переменная Назначение
4 MiddleVobI Средний период повторения импульсов в пакете
4 MiddleVobF Средний период повторения импульсов после межпакетного усреднения
4 SpecRegim Признак спецрежима для скоростного канала
4 OverDataBKF Счетчик переполнения АЦП в скоростном канале
4 Dsp1 Дисперсия сигнала, принятого 1-й антенной
4 Dsp2 Дисперсия сигнала, принятого 2-й антенной
4 Dsp3 Дисперсия сигнала, принятого 3-й антенной
4 Li Признак отбраковки ВКФ по дисперсии
4 L_Signal Общий признак отбраковки ВКФ по дисперсии
4 P_BKF_Beg Указатель начала магазина ВКФ
4 P_BKF_End Указатель конца магазина ВКФ
4 Tek_BKF_Usr Количество усреднений ВКФ
4 Step_BKF_Usr Изменение количества усреднений ВКФ
4 Zero_F_BKF_SS Зарезервировано
4 N_zhv_SS Количество захватов в скоростном канале
4 Zahvat_SS Признак захвата сигнала в скоростном канале
4 LngZhv_SS Признак исправности скоростного канала
4 Cnt_Zahvat_SS Счетчик захватов в скоростном канале
4 F_Max_SS12 Максимум 1-й ВКФ
4 F_Max_SS23 Максимум 2-й ВКФ
4 N_Max_SS12 Положение максимума 1-й ВКФ
4 N_Max_SS23 Положение максимума 2-й ВКФ
4 M_Wide_SS12 Положение левой границы 1-й ВКФ по уровню 0,5 от максимума
4 P_Wide_SS12 Положение правой границы 2-й ВКФ по уровню 0,5 от максимума
4 M_Wide_SS23 Положение левой границы 1-й ВКФ по уровню 0,5 от максимума
4 P_Wide_SS23 Положение правой границы 2-й ВКФ по уровню 0,5 от максимума
4 No_Koso_12 Признак запрета анализа искажения 1-й ВКФ
4 No_Koso_23 Признак запрета анализа искажения 2-й ВКФ
4 Wide1_SS Ширина 1-й ВКФ
4 Wide2_SS Ширина 2-й ВКФ
4 Ntau1_SSF Транспортная задержка для 1-й ВКФ
4 Ntau2_SSF Транспортная задержка для 2-й ВКФ
4 Ntau1_SS Транспортная задержка для 1-й ВКФ с учетом ограничений
4 Ntau1_SS Транспортная задержка для 2-й ВКФ с учетом ограничений
4 NtauF_1 Усредненная транспортная задержка для 1-й ВКФ
4 NtauF_2 Усредненная транспортная задержка для 2-й ВКФ
4 DelatNtau Поправка для суммы транспортных задержек
4 SpeedVx Продольная скорость
4 SpeedVy Вертикальная скорость
4 SpeedVz Поперечная скорость
4 Bsn Угол сноса
4 SpeedVxi Мгновенное значение продольной скорости
4 SpeedVzi Мгновенное значение поперечной скорости
4 Bsni Мгновенное значение угла сноса
4 SpeedVzF Усредненная продольная скорость
4 BsnF Усредненный угол сноса
4 P_Beg_SS Указатель начала магазина оценок продольной скорости
4 P_End_SS Указатель конца магазина оценок продольной скорости
4 Tek_Usr_SS Количество усреднений в продольном канале
4 Step_Usr_SS Изменение количества усреднений в продольном канале
4 Tek_K0_SS Коэффициент для прогнозирующего фильтра оценок продольной скорости
4 Tek_K1_SS Коэффициент для прогнозирующего фильтра оценок продольной скорости
64 F_BKF12_SS 1-я ВКФ
64 F_BKF23_SS 2-я ВКФ
2048 Сигнал скоростного канала (1-й срез)
2048 Сигнал скоростного канала (2-й срез)
2048 Сигнал скоростного канала (3-й срез)
2048 Сигнал скоростного канала (4-й срез)
2048 Сигнал скоростного канала (5-й срез)
2048 Сигнал скоростного канала (6-й срез)
2048 Сигнал скоростного канала (7-й срез)

В итоге суммарный объем одного пакета информации получается равным 16 кбайт. В систему регистрации информации пакеты приходят с частотой 33 Гц, следовательно, за 1 час работы системы в нее придет 110 тыс. пакетов информации. Исходя из общего времени записи информации получается необходимый объем накопителя

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6


Новости

Быстрый поиск

Группа вКонтакте: новости

Пока нет

Новости в Twitter и Facebook

  бесплатно рефераты скачать              бесплатно рефераты скачать

Новости

бесплатно рефераты скачать

© 2010.