4
13
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………… |
5 |
1 Общее описание устройства
……………………………………………….. |
6 |
2 Описание структурной схемы
…………………………………………………. |
8 |
3 Используемые элементы …………………………………………………... |
9 |
4 Описание модернизации …………………………………………………… |
10 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………… |
12 |
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
……………………………. |
13 |
Приложение А (обязательное) |
|
ВВЕДЕНИЕ
Научно-технический прогресс, определяющий
мощный объем общественного производства
в значительной степени обусловлен внедрением
электроники во все отрасли современной
промышленности. Прогресс в области вычислительной
техники и радиоэлектроники связан с достоинствами
достижений в микроэлектронике, т.е. в
создании схем малой, средней, большой
и сверхбольшой степени интеграции. Появление
микропроцессорных БИС позволило из-за
их относительной дешевизны, малых габаритов,
массы, мощности потребления и свойства
программируемости функций решить проблему
разработки малого числа БИС для большого
числа применений, внедрить вычислительную
технику в те отрасли промышленности,
в которых она ранее не применялась.
Современной индустрией освоены
и выпускаются множество типов микропроцессоров,
благодаря которым обеспечиваются исключительные
преимущества цифровых методов обработки
информации. Достигнутый отечественной
электронной промышленностью высокий
уровень технологии элементной базы, средств
вычислительной техники открывает широкие
возможности по массовому созданию информационно-управляющих
вычислительных систем с более современными
техническими характеристиками.
В настоящее время все большее
развитие получает применение микропроцессорной
системы при управлении работой радиопередающего
комплекса, т.к. современный радиопередающий
комплекс представляет собой сложную
систему, которая включает в себя устройства
непосредственно выполняющие заданную
функцию, а также устройства защиты и контроля
которые обеспечивают бесперебойную работу
системы. Управление такой системы представляет
собой сложный процесс, выполнение которого
вручную является трудновыполнимой задачей.
Задачей этого курсового проекта
является модификация приемо-передающего
устройства.
1 Общее описание устройства
Блок аппаратуры передачи данных
и синхронизации (АПДС) предназначен для
синхронного формирования сигналов цикла
"Доразведка-контроль-подавление"
(ТцДКП) и поддержание единого времени
между аналогичными изделиями, объединенными
посредством аппаратуры ВКИО.
Функциональные возможности
изделия:
- формирование сигналов цикла "доразведка-контроль-подавление";
- формирование сигналов "Пуск" и
"Шаг", для синхронизации аппаратуры радиоразведки;
- формирование единого времени;
- синхронизация формируемых сигналов
при работе по каналу Ethernet посредством аппаратуры ВКИО;
- синхронизация формируемых сигналов
и передача данных по проводному каналу.
Основные параметры изделия:
- изделие рассчитано на питание (27,0; +4,0;
-5,8) В при уровне пульсации не более 300 мВ на частоте 100 Гц;
- потребляемый изделием ток не более 0,45 А.
Параметры проводного канала:
- скорость передачи данных по проводному
каналу 1200 бит/с;
- частота передачи «1» от 1290 до 1310 Гц;
- частота передачи «0» от 2090 до 2110 Гц;
- уровень сигнала передачи на нагрузке
600 Ом относительно уровня сигнала мощностью
1 мВт, для скорости 1200 бит/с, от 2 до -2 дБ;
- уровень входного сигнала от 0 до -26 дБ.
Параметры стыков сопряжения с ПЭВМ:
- тип стыков – RS-232С;
- режим работы стыков – асинхронный;
- скорость передачи/приема – 19200 бит/с;
- количество бит – 8;
- количество стоп-бит – 2;
- без контроля четности.
Параметры стыков сопряжения с ВКИО:
- тип стыка передачи данных – Ethernet 100Base-TX;
- тип стыка меток времени – RS-485;
- режим работы стыка меток времени – полудуплекс;
- точность синхронизации сигналов «ТцДКП», «Пуск»,
«Шаг» - 10 мкс.
Изделие способно обеспечивать
непрерывную работу в течение 24 часов.
2 Описание структурной схемы
В состав блока
аппаратуры передачи данных и синхронизации
изделия входят:
- Устройство приемо-передающее
– 2 шт.;
- Формирователь сигналов
– 1 шт.;
- Устройство синхронизации
– 1 шт.;
- Модули питания
МДМ15 – 2 шт.
Внешние электрические
соединения осуществляются через соединители
типа ОНЦ и 2РМТ, установленные на задней
панели блока, и соединители СНП268, установленные
на накладки ячеек, образующие переднюю
панель блока. Электрическое соединение
плат внутри блока осуществляется через
соединители типа ГРПМШ.
Устройство приемо-передающее
выполняет функцию контроллера управления.
Оно предназначено для обработки данных,
поступающих от ПЭВМ по стыку RS-232C и каналу
Ethernet, формирования сигналов синхронизации,
МЕВ, формирования ТС. В рамках курсового
проекта данное устройство было модернизировано.
3 Используемые элементы
В состав приемо- передающего
устройства входят:
- однокристальная микроЭВМ (D2);
- формирователь сигналов для стыка RS-232
(D12, D13);
- формирователь сигналов для стыка RS-485
(D16, D17);
- контроллер Ethernet 100Мбит/с (D11);
- стабилизатор питания 5В – 3,3В и 1,8В (D14, D15);
- ОЗУ (D4);
- ПЗУ (D9);
- ПЛИС (D10).
На базе ПЛИС выполнены:
- ПЗУ хранения mac-адреса для идентификации сетевых карт (D3);
- ПЗУ для загрузки ПЛИС (D7);
- схема сброса (D1);
- делитель частоты;
- часы единого времени;
- генератор сигналов синхронизации и
МЕВ;
- дешифратор адреса;
- входной / выходной буфер;
- выходной буфер цепей ТС.
4 Описание модернизации
В рамках курсового проекта
была произведена модернизация приемо-передающего
устройства.
Оригинальный вариант устройства
был построен на транзисторной логике,
в то время как вариант, созданный в процессе
модернизации, работает на современной
элементной базе. Введение большого числа
поверхностно-монтируемых микросхем,
в том числе ПЛИС, упростило трассировку
печатной платы и позволило уменьшить
ее размеры.
Были оставлены микросхемы
D1 (564ЛА7), осуществляющая обратную связь;
D6 (1554ТЛ2), являющаяся обычным инвертором
сигнала, и D5 (1533ИР33). Введены современные
импортные микросхемы D2 (DS80C4000-FNY) и D10 (EPF10K30ATI44-3),
которые являются базовыми элементами
в устройстве, а также работа D2 в схеме
обеспечивает повышение тактовой частоты.
Микросхема D2 является микропроцессором,
а D10 - программируемой. Для сброса процессора
D2 введена микросхема D3 (DS2502-E48). Для оптимальной
работы D2 и D10 в цепь включили ПЗУ D4 (AS7C34096-15JI)
и D9 (AM29LV040B). Для инициализации ПЛИС и прямой
записи в память используется микросхема
D7 (EPC2LI20N). Также микросхемы D1 и D7 вместе
образуют канал синхронизации.
Через инвертор D1 (564ЛА7) осуществляется
обратная связь между мик-ропроцессором
и ПЛИС.
Микросхемы D14, D15 (К1156ЕН5ВП)
выполняют роль стабилизаторов. Напряжение
на выходе стабилизаторов регулируются
подстрочными резисторами R28 и R31.
Для правильной работы преобразователей
уровня (с уровня ТТЛ до уровня RS-232) на
входы D12, D16 (MAX3237EEAI) подключены добавочные
конденсаторы C38, C39, C42, C43. Работу устройства
по стыку Ethernet обеспечивают микросхемы
D13, D17 (ADM1485AR).
С целью повышения качества
сигнала и нейтрализации высокочастотной
составляющей введены блокировочные конденсаторы
и фильтры L1, L2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе курсового проектирования
была произведена модернизация приемо-передающего
блока аппаратуры передачи данных и синхронизации,
заключающаяся в применении современной
элементной базы и доработки электрической
схемы устройства, в результате чего увеличилось
время наработки на отказ, расширились
возможности и увеличилась надежность.
В дальнейшем при усовершенствовании
устройства можно внести следующие изменения:
применение новой элементной базы, что
приведет к увеличению производительности
устройства; замена импортных ЭРЭ на отечественные
аналоги для снижения себестоимости изделия;
применение бескорпусных или планарных
элементов, за счет чего уменьшатся
габариты и масса устройства; применение
рельефного печатного монтажа, которое
позволит увеличить расстояние между
дорожками печатного узла и понизит паразитные
связи между ними; повышение надежности
и технологичности путем широкого использования
автоматизации и механизации производственных
процессов.
СПИСОК
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
- Жариков, В.Д. Организация и планирование производства
радиоэлектронных средств / В.Д.Жариков и др. - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2010. – 32с.
- Сапаров, В.Е. Системы стандартов в электросвязи и радиоэлектронике: Учебное пособие для вузов / В.Е.Сапаров, Н.А.Максимов – М.: Радио и связь. 1985. – 248 с.
- http://monolit-elcom.ru/ – электронный
ресурс
- Харинский, А.Л. Основы конструирования элементов радиоаппаратуры / А.Л.Харинский – Изд.2-е перераб. и доп.-Л.:Энергия,2001. – 464с.
- Рычина, Т.А.Электрорадиоэлементы / Т.А.Рычина – М.: Сов. радио, 1979. – 336 с.