Предварительное проектирование микропроцессорной техники

Последовательность этапов создания микропроцессорной системы:

а) системное проектирование и формализация требований к микропроцессорной системе;

б) разработка структуры и архитектуры систем;

в) разработка и изготовление аппаратных средств и программного обеспечения системы;

г) комплексная отладка и прем сдаточных испытаний.

Проектирование любой специализированной ЭВМ, в том числе на базе микропроцессорной техники, заключается в выборе распределения функций между аппаратными и программными средствами и требует от разработчика основательной подготовки в области схемотехники, структурной организации ЭВМ, принципов построения математического и программного обеспечения.

На этапе системного проектирования и формализации требований к микропроцессорной системе составляется внешняя спецификация, уточняются функции системы, формализуется техническое задание.

На этапе разработки структуры и архитектуры системы определяются функции отдельных устройств и программных средств, выбирается элементная база (микропроцессорный комплект).

На этапе разработки и изготовления аппаратных средств и программного обеспечения системы проектируются структурные и принципиальные схемы, проводится макетирование, изготовление опытного образца и автономная отладка.

На этапе комплексной отладки и приема сдаточных испытаний проводится доводка программ и обеспечение правильного функционирования на реальной аппаратуре и в реальных условиях. Задача комплексной отладки состоит в выявлении ошибки программирования и дефектов аппвратуры, которые могли быть незамечены на предшествующих стадиях разработки микропроцессорной системы. На любой стадии разработки микропроцессорной системы имеется вероятность возникновения конструктивных или физических неисправностей.

Рисунок 1 – Структурная схема стабилизатора переменного напряжения

Датчики входного и выходного напряжения стабилизатора, а также моментов перехода входного напряжения и тока нагрузки через ноль служат источниками данных, которые обрабатываются блоком управления. Коммутация силовых ключей синхронизирована с моментами перехода тока нагрузки через ноль, что позволяет существенно уменьшить уровень переходныхпроцессов, возникающих при переключении отводов автотрансформатора.

Устройство ввода-вывода обеспечивает возможность дистанционного управления стабилизатором с помощью внешнего сигнала управления, а также вывода информации о значениях входного и выходного напряжения стабилизатора и служебных сообщений о его состоянии на светодиодные индикаторы.

Применение микроконтроллерного блока управления позволяет уменьшить габариты и повысить надежность стабилизатора, автоматически корректировать моменты переключения отводов автотрансформатора при изменении нагрузки, управлять работой светодиодных индикаторов и при необходимости модфицировать алгоритм работы стабилизатора.

Блок автономного питания выробатывает постоянные напряжения необходимые для нормального функционирования стабилизатора.