Министерство образования Украины
Севастопольский государственный технический университет
Кафедра ТК
КУРСОВАЯ РАБОТА
по теме
«Проектирование систем сбора и передачи информации»
Выполнил: ст. гр. А- д
Проверил:
Мирянов В. И.
Севастополь – 2007
Содержание
Задание и исходные данные__________________________________________
Введение__________________________________________________________
1. Анализ исходных данных_________________________________________
2. Обоснование выбора принципов построения_________________________
3. Структурная схема и её описание___________________________________
4. Расчет основных показателей______________________________________
5. Описание функциональной схемы__________________________________
6. Описание прнципиальной
схемы_______________________________________________________
7. Описание программного обеспечения_______________________________
Заключение________________________________________________________
Литература________________________________________________________
Приложениия______________________________________________________
Задание и исходные данные
Целью данного курсового проекта является разработка системы сбора,
обработки, передачи и распределения информации.
В ходе выполнения данного курсового проекта необходимо выполнить:
1. Разработать функциональную схему передающего и приёмного устройства.
2. Расчёт основных параметров схемы.
3. Разработать принципиальную схему.
Исходными данными для расчёта являются: количество источников, объём и
вид передаваемой информации, система приоритетов, частота появления
информации, скорость передачи информации, вероятность ошибки в канале,
категория устройств, время доставки.
Количество источников информации14Объём информации, вид
информации100ТСНаличие приоритета——–Частота появления информации (в
1 с)2*10-2Время опроса источников информации (с)——–Тип канала
связиСимплексныйСкорость передачи информации (бод)4800Вероятностная
ошибка в КС (1-го разряда)10-5Категория устройства1Время доставки
информации (сек), max-но0.2Ведение
Создание материальных благ, необходимых для жизни человека,
осуществляется в процессе производства. В любом производственном
процессе могут применяться как мускульная сила, так и его умственные
способности.
Очевидно, что в производственном процессе человеку приходится
затрачивать тем большую умственную энергию, чем сложнее процесс. В
простейшем случае умственная работа оказывается несложной и имеет
вспомогательный характер (подсчёт зарплаты и т.п.), в другом – затрата
умственной энергии может быть велика (при производстве сложных расчётов,
обработке экспериментов и т.п.).
Умственная энергия используется и при управлении производственным
процессом. Здесь человек в нужные моменты времени должен вмешиваться в
ход процесса и принимать соответствующие решения. Например, на
нефтехимическом заводе происходит переработка солярового масла
отделением летучих углеводородов. Поступающие в ректификационную колонну
сырьё предварительно подогревают до определённой температуры, которая
должна изменятся в зависимости от состава сырья. Оператор, управляющий
этим процессом, прежде чем вмешаться в его ход, должен получить
информацию о ходе процесса, температуре, давлении, составе сырья и т.п.
с помощью контрольно-измерительной аппаратуры и датчиков. Устройства для
получения информации называют устройствами сбора информации.
Таким образом, первый этап управления производственным процессом –
получение информации.
Далее на основании этой информации требуется принять правильное решение,
влияющее на ход процесса. Однако если производственный процесс сложный и
для управления им требуется быстрая обработка большего объёма
информации, то вместо оператора для этой цели используют устройства
вычислительной техники, которые на основе заранее заданного алгоритма
принимают решение о воздействии на ход процесса.
Второй этап управления производственным процессом – переработка
информации.
Принятое решение в виде сигналов поступает на исполнительные механизмы,
где они, изменяя уставки регуляторов, положение заслонок, клапанов и
т.п. изменяют ход производственного процесса в нужном направлении.
Третий этап управления производственным процессом – использование
информации.
Система управления, в которой все функции управления процессом
перекладываются с человека на автоматические устройства, называются
ароматической системой. Человек не принимает участия в процессе
управления; его деятельность ограничена лишь контролем работы и
устранением возникающих неисправностей.
Если управляемый процесс рассредоточен на большой площади, измеренные и
полученные средствами сбора информации данные необходимо передать в
вычислительную машину, которая может находиться на значительном
расстоянии от технологических агрегатов. Эта передача информации
осуществляется системами телемеханики. Передача сигналов от
вычислительной машины к исполнительным механизмам также выполняется
системами телемеханики.
Итак, если функция управления производственным процессом осуществляется
не человеком, а машинами и механизмами, то возникает автоматизация,
которая является составной частью автоматики, занимающейся разработкой и
построением устройств, действующих без участия человека.
Автоматические системы обычно решают задачи оптимального управления.
Устанавливается определённый критерий (например, максимальная
производительность или минимальная себестоимость), разрабатывается
соответствующий ему алгоритм, и управляющая вычислительная машина
поддерживает режим оптимального процесса путем посылки команд на
автоматические регуляторы или исполнительные механизмы.
Поскольку отличительной особенностью автоматических и телеавтоматических
систем является полное отсутствие человека в процессе управления,
автоматизация, осуществляемая с их помощью, называется полной
автоматизацией. Однако не всегда и не для всех производственных
процессов возможна и целесообразна полная автоматизация. Информационный
цикл может полностью или частично замыкаться через человека. В этих
случаях происходит неполная замена умственной энергии человека при
управлении процессом, т.е. возникает частичная автоматизация.
1. Анализ исходных данных
Рассмотрим некоторые особенности технического задания курсового проекта.
Необходимо разработать систему сбора и передачи информации первой
категории, что соответствует вероятности возникновения ошибки 10-8. Т.к.
задан симплексный тип канала, то необходимо производить защиту
информации при помощи кодов исправляющих ошибки (коды Хемминга,
циклические коды) т.е. далее необходимо рассчитать вероятность
возникновения ошибки при использовании выбранного кода и проверить
выполнение неравенства (1):
РтрIкат Ртррасч. (1)
При этом необходимо уложиться в заданный отрезок времени передачи
информации (tдоставки).
Заданный объём информации 100 ТС можно интерпретировать, как 100 бит,
т.е. необходимо передать 13 байт информации в двоичном коде. При этом
заданна скорость, с которой происходит передача информации, частота
появления информации от источников, т.е. необходимо организовывать
соответствующую частоту опроса источников.
Источники активные, т.е. способные сигнализировать о наличии на них
информации. При этом система сбора и передачи информации сканирует
значение запросов на обслуживание и обслуживает источники выставившие
флаг запроса на обслуживание по порядку их следования. После
обслуживания система возвращается в исходное состояние, т.к. приоритет
источников отсутствует.
2.Обоснование выбора принципов построения ССПИ
Проектирование ССПИ производится в соответствии с ТЗ, которое заставляет
следовать некоторым принципам построения системы. Ниже будут рассмотрены
эти принципы и дано обоснование применения (выбора) именно этих
принципов.
Дисциплина обслуживания источников информации обусловлена наличием
активных источников с равным приоритетом, что соответствует
асинхронно-циклической дисциплине. При использовании данной дисциплины
система циклически опрашивает источник на наличие запроса и при его
наличии асинхронно переходит к его обслуживанию. Так как в дальнейшем
будет использоваться микро-ЭВМ с аппаратно реализованным интерфейсом, в
качестве организации передачи информации выбирается асинхронная
организация. Наличие симплексного канала лишает возможности введения
канала обратной связи, что заставляет применять коды исправляющие
ошибки. Современная электронная база позволяет применить для опроса 14
источников одноступенчатое избирание. Так как частота появления
информации не высока (50 Гц), то выгоднее опрашивать источники при
появлении общего запроса, который формирует специальная схема.
На основе вышеуказанных принципов происходит разработка структурной
схемы ССПИ и её дальнейшая реализация. В следующей главе представлена
структурная схема и её описание.
3.Структурная схема и её описание
Рис. 1 Структурная схема ССПИ
Структурная схема состоит из следующих узлов:
— устройство распределения (УР);
— устройство управление (УУ);
— кодирующее устройство (КУ);
— декодирующее устройство (ДУ);
— устройство формирования общего запроса;
Рассмотрим функции этих узлов и их совместную работу.
УР приёмной стороны аналогично УР передающей стороны. Эти устройства
управляются УУ и являются связующим звеном между УУ, источниками,
кодером (на передающей стороне) и УУ, приёмником информации и декодером
(на приёмной стороне).
КУ служит для формирования кода Хемминга из информационного сообщения.
ДУ образует принятое сообщение, выдавая исправленное сообщение в (случае
ошибки) и синдром ошибки для анализа УУ. При наличии ошибки 2-й
кратности происходит уничтожение принятой информации.
Устройство формирования общего запроса подает сигнал на УУ и КУ, по
которому начинается опрос источников.
Далее представлена разработка основных узлов структурной схемы на уровне
функциональной дальнейшая доработка для получения принципиальной схемы.
4. Расчёт основных показателей
Рассчитаем вероятность трансформации при передаче сообщений
закодированных кодом Хемминга с длинной сообщения 16 бит и 6-ю
контрольными символами.
(2)
при n = m+k = 22
Ртр = С322 * Р30 * (1 – Р0)19 + С422 * Р40 * (1 – Р0)18 + С522 * Р50 *
(1 – Р0)17
Ртр = 1540 * 10-5 * (0.99999)19 + 7315 * 10-20 + 26334 * 10-25
Ртр 10-11 РтрIкат = 10-8
Таким образом мы будем использовать код Хемминга с m = 16, k = 6.
Избыточность данного кода составляет:
r = k / n ; r = 6 / 22 = 0.2727 0.3
picscalex100010009000003540000000000120000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c02200220011200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffffacffffffe0000000cc0100000b00000026060f000c004d61746854797065
000050000a00000026060f000a00ffffffff010000000000030000000000
Т.к. объём информации составляет 100С (100 бит), то передавая информацию
по 16 бит мы должны отправить 7 посылок с информационными разрядами и 7
посылок с контрольными. Для передачи адреса источника необходимо 4
разряда (24 = 16). Исходя из объема информации на один источник видно
что одна из посылок будет полупустой, поэтому выгодно в эту посылку
добавить адресные разряды, которые будут кодироваться вместе с
информационными.
5. Описание функциональной схемы
В приложении 1 находится функциональная схема ССПИ, рассмотрим
особенности ее работы.
Устройство распределения информации УР собранно на буферных регистрах
DD1-DD196 сгруппированных по 14 штук на источник. Управлением УР
осуществляется регистрами сдвига DD197-DD211, дешифратором DD229 и
микроконтроллером DD231. Микроконтроллер берет на себя также функции
синхронизации работы всего устройства и преобразования собранной
информации в последовательный код с последующей выдачей ее в КС.
Элементы НЕ DD212-DD228 нужны для адаптации управляющего сигнала
сдвиговых регистров.
Источники опрашиваются по появлении на них запроса. Общий запрос
формируется схемой собранной на элементах DD364-DD366.
Особенностью схемы УР является формирование адреса источника на его
выходе с помощью сигналов запроса. Таким образом адрес источника
считывается как дополнительный 4 разряда данных.
Микросхема DD230 представляет собой шестнадцатиразрядную схему контроля
по коду Хемминга. Вход DB предназначен для приёма информационных
сообщений, а выход СВ для выдачи контрольных разрядов. В данном случае
схема используется для кодирования, управляется выводом Р1.5 микро-ЭВМ
DD231.
Таким образом информация с выхода одного из шинных драйверов попадает на
вход микро-ЭВМ и схемы контроля по коду Хемминга. Затем микро-ЭВМ подаёт
управляющие импульсы на схему контроля и считывает через порт Р3
контрольные символы, которые затем передаются в КС вместе с сообщениями
через последовательный интерфейс Р3.1. Система проверок для кода
Хемминга обеспечиваемая микросхемой DD230: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 (3)
На приёмной стороне используются аналогичные элементы, но схема контроля
по коду Хемминга включена в режиме декодирования. Дешифратор DD232
используется аналогично для выбора получателя сообщения. Вывод Р3.0
является входом данных из КС, Р3.1- Р3.6 выдают контрольные разряды на
декодер DD233(этими же выводами производится чтение синдрома), а вывод
Р3.7 запрещает выдачу данных в приемные регистры DD267- DD363. Принятый
из КС адрес вместе с данными декодируется и в случае отсутствия
многократной ошибки, выдается микроконтроллером на дешифратор DD232 ,
который собственно и выбирает нужный приемник. Отдельные линии приемника
также как и на приемной стороне выбираются регистрами сдвига
DD235-DD249.
6. Описание принципиальной схемы
Принципиальная схема разрабатываемого устройства находится в приложении
2. Рассмотрим особенности этой схемы. Для реализации связи с приемниками
и источниками использованы буферные регистры КР1533ИР33 в таблице 1
находится описание данного типа драйверов.
Таблица1
ОЕ1ОЕ2OD10Z00DI
Символ ’’Z‘‘ означает, что выходы регистров переводятся в третье
состояние. Дешифраторы реализованы посредством К1533ИД3 с прямыми
выходами, что необходимо для управления регистрами сдвига (сдвиг
осуществляется по переднему фронту сигнала). При этом входы разрешения
работы дешифраторов постоянно подключён к земле, что является
разрешением работы.
Схема контроля по коду Хемминга имеет следующие выводы:
Е – управляющий;
DB – вход / выход информационного слова;
СВ – вход / выход контрольного слова;
EF – выход ошибки;
МEF – выход многократной ошибки.
Задание режима микросхемы производится подачей управляющего кода на вход
Е согласно таблице2 режимов схемы.
Таблица2
Е0Е1Режим работы00Формирование контрольных разрядов10Приём
информационных и контрольных слов11Блокировка информации01Выдача
исправленного информационного слова и синдрома ошибки
Достоверное обнаружение ошибок возможно, если их число не превышает
двух. Исправление же совершается только в случае одиночной ошибки в
информационном слове. В таблице3 приведены признаки возможных ошибок.
Таблица3
Число ошибокEFMFEИнформационное словоКонтрольное
слово000010100110111120110211
Для поиска и исправления ошибок микросхему предварительно переводят в
режим блокирования информации (Е0= Е1=1), после чего на входе Е0
устанавливается уровень логического нуля; ИС переходит в режим выдачи
исправленного информационного слова на выход DB и синдрома на выход СВ.
Параллельно на выходах EF и MEF появляются признаки наличия ошибок (см.
таблицу 3).
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ ПЕРЕДАТЧИКА
Схема передатчика изображена в приложение 3.
После появления сигнала запроса хотя бы от одного источника схема
формирования общего запроса посылает прерывание на вход INT
микроконтроллера. Микроконтроллер начинает последовательно опрашивать
первые пары буферных регистров каждого источника на наличие запроса.
Собственно последние 4 разряда первой пары регистров являются и запросом
и адресом источника. Адрес источника формируется как 4-х разрядный
двоичный код в котором биты устанавливаются сигналом запроса. Так при
ненулевых адресных разрядах МК включает схему кодирования и снимает с
нее контрольные разряды, которые вместе с информационными отправляет в
КС. Этот цикл опроса повторяется для всех пар регистров схемы УР
соответствующих источнику, выставившему запрос на обслуживание.
Так как шинные формирователи управляются сигналами низкого уровня , а
сдиговые регистры управляющие ими имеют прямые выходы, то инверсии
применяются логические элементы НЕ микросхемы К1533ЛИ2.
Перед циклом опроса источников осуществляется инициализация сдвиговых
регистров , посредством которых опрашиваются источники. Через дешифратор
подается сигнал RSTR высокого уровня, который сбрасывает все сдвиговые
регистры, после этого
На входы всех регистров подается сигнал SETR, который по переднему
фронту сигнала с дешифратора, записывает “1” в младший разряд сдвиговых
регистров. Выход младшего разряда всех сдвиговых регистров не
задействован, поэтому после инициализации сдвиговых регистров все шинные
формирователи отключены от шины данных. После этого сдвиговые регистры
готовы к работе.
Далее выбор источника осуществляется подачей кода номера источника на
дешифратор. А выбор пары шинных формирователей осуществляется подачей на
вход синхронизации сдвигового регистра N положительных импульсов, где N
– номер пары шинных формирователей соответствующих выбранному источнику.
Подача импульсов осуществляется поочередным занесением в дешифратор кода
номера источника и кода 1111, выбирающего последний не задействованный
выход дешифратора. По появлению положительного импульса на входе С
сдвигового регистра ‘1’ из младего разряда сдвигается
вправо и на его выходе Q1 формируется “1” , которая потом инвертируется
логическим элементом НЕ микросхемы DD212 и коммутирует первую пару
шинных формирователей с шинной данных. При этом все остальные буферные
регистры остаются в Z-состоянии.
После этого микроконтроллер запускает кодер DD230, считывает данные с
шины данных и контрольные разряды с кодера и передает их в КС. После
этого выбирается следующий источник и последовательность повторяется.
Работа сдвиговых регистров представлена на диограмах в приложении 3.
По завершению полного цикла опроса источников и при отсутствии сигнала
прерывания INT контроллер переходит в режим ожидания или может выполнять
какую-либо фоновую задачу.
Для синхронизации работы приемника и передатчика микроконтроллер
передает три байта со значением FFh. Такое значение посылки уникально и
поэтому может использоваться как управляющая команда.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ ПРИЕМНИКА
Схема приемника изображена в приложение 4.
После включения питания контроллер переходит в ожидание приема из КС
команды начала цикла передачи (FF FF FF). После его получения
принимается три байта информации, в которых находится адрес источника,
посылает их в декодер кодов Хемминга и включает декодирование. После
чего проверяет наличие многократной ошибки, считывая сигнал с декодера
Хемминга MFE. При ее наличии микроконтроллер засвечивет светодиодный
индикатор VD1, игнорирует все принятые данные и ждет следующей команды
(FF FF FF) начала передачи. Так реализована защита от ошибок в адресе
источника.
Если же в этих байтах не было обнаружено многократной ошибки, из
декодированных данных выделяется адрес источника и соответственно
приемника( последние 4 разряда) и посылается на дешифратор DD232. При
этом устанавливается номер пары регистров приемника N=1. Работа схемы УР
приемника аналогична работе этой схемы в передатчике. Только в
передатчике разрешался выход буферных регистров, а в приемнике
разрешается запись в них спомощью схемы коньюнкции К1530ЛИ7 .
После приема первой посылки, принимается вторая посылка из 3-х байт и
декодируется. Номер пары регистров приемника N инкрементируется перед
проверкой на многократную ошибку. При ее отсутствии декодированные
данные записываются в пару шинных формирователей с номером N выбранного
приемника. В противном случае принятые данные игнорируются,
засвечивается светодиодный индикатор ошибки и ожидается следующее
сообщение. Цикл приема посылок заканчивается при N=7. При приемник
переходит в ожидание команды начала приема от передатчика. По принятии
которой тушится светодиодный индикатор ошибки и цикл повторяется.
Таким образом при наличии ошибки во втором и последующих посылках
пропускается только эта посылка, все остальные посылки продолжают
приниматься. Так реализована защита от ошибки в данных.
7. Описание программного обеспечения.
Программное обеспечение МП – систем является совокупностью всех средств
необходимых для разработки и решения на данной системе определенных
задач, а так же для обеспечения эффективного функционирования системы.
Программы представлены в приложении (1-5).
Заключение.
Данный курсовой проект посвящён разработке системы сбора, обработки,
передачи и распределения информации.
В ходе выполнения курсового проекта были:
1. Изучены теоретические сведения по представленной теме.
2. Был произведён расчет основных параметров схемы, согласно
техническому заданию.
3. Был осуществлён выбор кода для кодирования информации, поступающей от
источников сообщения в виде знако–буквенного кода.
4. Согласно выбранному коду, была разработана функциональная схема
передающего и приёмного устройства.
5. Была разработана принципиальная схема.
Литература.
1. Тутевич В. Н. Телемеханика – М., 1985, 422с.
2. Ильин В. А. Телеуправление и телеизмерение – М., 1982, 560с.
3. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы. Справочник под
редакцией С. В. Якубовского – М., 1985.
4. Цифровая электроника для начинающих. Г. Хокинс – М., 1986с.
5. Методические указания.
Приложение 1
Программа передатчика
Основная программа
MOV IE,#81 ;Запрет прерываний кроме INT0
MOV SCON, #DC ;Инициализация переменных и портов
MOV TMOD, #20
Sleep: HALT ;Режим ожидания прерывания
JMP Sleep
Подпрограмма обработки прерывания INT0
;Подготовка сдвиговых регистров к работе
MOV P1,#1E ;Сброс сдвиговых регистров выбором Q14 на DD
NOP
NOP
MOV R0,#0E ;Инициализация сдвиговых регистров(0Еh-кол-во источников+1)
MOV B,#30
NEXT_N:MOV P1,B
NOP
INC B
MOV A,R0
XOR A,B
AND A,#0F
JNC NEXT_N
;Начало цикла опроса источников
MOV R0,#0E
MOV B,#10
CHECK: MOV P1,B
MOV A,P2 ;Считывание байта с адресом
AND A,#0F
JZ NEXT
CALL koder&send
NEXT : INC B
MOV A,R0
XOR A,B
AND A,#0F
JNZ CHECK
RETI
Подпрограмма кодирования и передачи данных в КС
koder&send:
;——-Передача в КС 3-х байт FF FF FF
MOV R5,#07 ;Инициализация циклов по парам шинных формирователей
CLK_R: MOV R2,P0 ; считывание младшего байта данных
MOV R3,P2 ; считывание старшего байта данных
CLRB P1.4 ; Запуск кодера на формирование контрольных разрядов
NOP
NOP
NOP
MOV R4,P3 ;Считывание контрольных разрядов
MOV A,R4 ;Выделение из контрольных разрядов разрядов INT и TX
CLRB A.2
SHR A
JNC M1
SETB A.1
M1: SHR A
MOV R4,A
;——-Передача в КС R2,R3,R4
SETB P1.4 ;Устанавливается режим кодера прием информационных бит
MOV A,B
OR A,#0F ;подача низкого уровня на входы сдвиговых регистров
MOV P1,A ;выбором Q15 на дешифраторе
NOP
NOP
MOV P1,B ;Подача переднего фронта на вход N-го сдвигового регистра
DEC R5
JNC CLK_R
RET
Приложение 2
Программа приемника
Основная программа
MOV IE,#00 ;Запрет прерываний
MOV SCON, #DC ;Инициализация переменных и портов
MOV TMOD, #20
CLRB P3.7 ; Общее запрещение выдачи на приемники
START: CALL First_kadr ; Подпрограмма приема и обработки первого байта
данных с адресом источника
CALL Decoder&send
JUMP START
;Подпрограмма декодирования и выдачи информации на приемник
Decoder&send:
MOV R5,#06 ;Инициализация циклов по парам шинных формирователей
CLK_R:
CALL Init_R
;Прием из КС следующих данных ( R2-данные(L), R3-данные(H),
R4-контрольные )
;Пересылка принятых данных в кодер
SETB P1.6 ;настройка кодера на прием информации
CLRB P1.7
MOV A,R4
SHL A
MOV P3,A ;пересылка в кодер контрольных разрядов
MOV P0,R2 ;пересылка в кодер младшего байта данных
MOV P2,R3 ;пересылка в кодер старшего байта данных
SETB P1.6 ;Блокировка информации в кодере
SETB P1.7
NOP
NOP
CLRB P1,#6 ;Выдача исправленного кода и синдрома ошибки
SETB P1,#7
MOV P1,A ;Проверка на многократную ошибку (MFE=1)
AND A,#10
JZ NotError2
SETB P1.7 ;Индикация многократной ошибки
DEC R5 ;Цикл по парам сдвиговых регистров
JNZ M1
RET
M1: JMP Get_adders
NotError2:
CLRB P1.7 ; Выключение индикации многократной ошибки
MOV A,R6
;Выдача данных на приемник
MOV P1,R7 ; Посылка переднего фронта на сдвиговый регистр 1-го источника
NOP
NOP
MOV P1,#8E ; Посылка заднего фронта на сдвиговый регистр 1-го источника
SETB P3.7 ; Общее разрешение выдачи на приемники
NOP
NOP
CLRB P3.7 ; Общее запрещение выдачи на приемники
DEC R5 ;Цикл по парам сдвиговых регистров
JNZ M1
RET
Подпрограмма приема и обработки первого байта данных с адресом источника
First_kadr:
;——-Ожидание приема из КС команды начала передачи данных (FF FF FF)
CALL Init_R ;Подготовка сдвиговых регистров к работе
Get_adders:
;——-Прием из КС данных ( R2-данные(L), R3-данные(H), R4-контрольные
)
;Пересылка принятых данных в кодер
MOV P1,#40 ;настройка кодера на прием информации
MOV A,R4
SHL A
MOV P3,A ;пересылка в кодер контрольных разрядов
MOV P0,R2 ;пересылка в кодер младшего байта данных
MOV P2,R3 ;пересылка в кодер старшего байта данных
SETB P1,#6 ;Блокировка информации в кодере
SETB P1,#7
NOP
NOP
CLRB P1,#6 ;Выдача исправленного кода и синдрома ошибки
SETB P1,#7
MOV P1,A ;Проверка на многократную ошибку (MFE=1)
AND A,#10
JZ NotError
SETB P1.7 ;Индикация многократной ошибки
JMP Get_adders
NotError:
CLRB P1.7 ;Выключение индикации многократной ошибки
;Выделение из общих данных адреса источника
MOV A,R3
AND A,#F0
SWAP A
SETB A.7 ;
MOV R7,A ;запоминание адреса в R7
;Выдача данных на приемник
MOV P1,A ; Посылка переднего фронта на сдвиговый регистр 1-го источника
NOP
NOP
MOV P1,#8E ; Посылка заднего фронта на сдвиговый регистр 1-го источника
SETB P3.7 ; Общее разрешение выдачи на приемники
NOP
NOP
CLRB P3.7 ; Общее запрещение выдачи на приемники
RET
Подпрограмма подготовка сдвиговых регистров к работе
Init_R:
MOV P1,#4E ;Сброс сдвиговых регистров выбором Q14 на DD
NOP
NOP
MOV R0,#0E ;Инициализация сдвиговых регистров(0Еh-кол-во источников+1)
MOV B,#60
NEXT_Ist:MOV P1,B
NOP
INC B
MOV A,R0
XOR A,B
AND A,#0F
JNC NEXT_Ist
RET
Приложение 3
Схема передающей стороны
Приложение 4
Схема принимающей стороны
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
