Диапазон измеряемых значений длительности составляет T1=937…75000.
Разрядность переменной T1 выбирается как
N[T1]³log2(T1). Получим, что N[T1]=17.
Пересчет значений длительности T1 в частоту производится по формуле
.
Пусть T1`=5×105/Nизм, разрядность константы k3=5×105,
N[k3]=19.
Разрядность переменной T1,
N[T1`]³log2(5×105/937)=10.
Разрядность константы
k1=60/Nцил=5.
Разрядность переменной Nk=100…8000 (значение числа оборотов в об/мин) равна
N[Nk]³log2(8000)=13.
Так как величина Nk выводится на индикатор в виде 4-х разрядного десятичного числа, то разрядность двоично-десятичного значения Nk,
N[Nk10]=4*4=16.
Для датчика скорости:
Разрядность переменной измеренного числа импульсов
v=0…533, N[v]=10.
Для приведения значения скорости к величине км/час используется преобразование
V=v*200/333=v2/333, где v2=v*200.
Разрядность
N[v2]³log2(533)+log2(200)=17.
Разрядность
N[V]³17-log2(333)=8.
Так как величина V выводится на индикатор в виде 3-х разрядного десятичного числа, то разрядность двоично-десятичного значения V,
N[V10]=3*4=12.
Для датчика напряжения:
Разрядность АЦП равна 9, то есть
N[T2]=9.
Нормировка выходного значения к значению напряжения в единицах вольт производится по формуле
U=10*T2/32=T2`/32.
Следовательно, разрядность
N[Т2`]=9+4=13,
а разрядность
N[U]=13-5=8.
Так как величина U выводится на индикатор в виде 3-х разрядного десятичного числа, то разрядность
N[U10]=3*4=12.
В настоящее время распространены однокристальные микроконтроллеры с разрядностью 8 и 16 бит. Для данной работы был выбран 8-разрядный микроконтроллер AT89С51, исходя из требований к стоимости тахометра.
Микроконтроллер имеет 2 16-разрядных аппаратных таймера-счетчика. Для датчика частоты разрядность счетчика N[T1]=17, поэтому 17-й бит формируется программно по признаку переполнения счетчика.
Остальные счетчики, с разрядностью N[v]=10 и N[T2]=9 организуются программно.
В соответствии с выбранным значением разрядности контроллера равной 8 бит, уточним разрядности переменных:
N[T1]=N[k3]=N[v2]=24
N[T1`]=N[Nk]=N[v]=N[T2]=N[T2`]=16
N[k1]=N[V]=N[U]=8.
АЛУ микроконтроллера AT89С51 позволяет производить арифметические и логические операции с 8-разрядными данными. Поэтому для операций сложения чисел с большей разрядностью (например для организации счетчиков) используется число сложений (с учетом переноса из младших разрядов) nсл=N[оп]/8, где N[оп] - разрядность операндов.
Для выполнения деления и умножения в микроконтроллере предусмотрены операции 8-разрядного деления и умножения. Так как в данной работе требуется выполнять
При обработке данных используется 16-разрядное умножение, которое реализуется с помощью 8-разрядного следующим образом:
P16*16[31…0]=A[15…0] ×B[15…0]=
=(a[7…0] ×28+b[7…0]) × (c[7…0] ×28+d[7…0])=
=a[7…0]×c[7…0]×216+(a[7…0]×d[7…0]+b[7…0]×c[7…0])×28+d[7…0] ×b[7…0].
То есть заменяется на 4 операции 8-разрядного умножения и 3 операции сложения.
Операция умножения 16-разрядной величины на 8-разрядную соответственно заменится на
P16*8[23…0]=A[15…0] ×B[7…0]=
=(a[7…0] ×28+b[7…0]) × d[7…0]=a[7…0]×d[7…0]×28+d[7…0] ×b[7…0].
История создания радио
Радио
- технология беспроводной передачи информации посредством электромагнитных
волн радиодиапазона .
Технические
методы и средства, с помощью которых это делается, составляют предмет
радиотехники. Научным фундаментом которой является ради ...
Информационные устройства и системы управления автосигнализацией
Современный термин “Мехатроника” (”Mechatronics”),
согласно японским источникам, был введен фирмой Yaskawa Electric в 1969 году и
зарегистрирован как торговая марка в 1972 году. Это название получено
комбинацией слов “МЕХАника” и “элекТРО ...