Программно-аппаратные средства и алгоритмические методы коррекции погрешности измерений параметров сигналов в приборах СВЧ-, КВЧ- и оптического диапазонов

• Автор: Моисеев, Павел Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 177 с. : ил.

Содержание

Список условных сокращений

Введение
Глава 1. Классификация встраиваемых программно-аппаратных средств. Принципы построения встраиваемых средств с использованием непрограммируемых элементов

1.1 Классификация встраиваемых ПАС

1.2 Принципы построения встраиваемых ПАС с использованием непрограммируемых элементов
1.2.1 Устройства на основе дискретных элементов и микросхемах малой и средней степени интеграции

1.2.2 Устройства на основе элементов с программной реализацией

Выводы

Глава 2 Принципы построения встраиваемых ПАС на основе

микропроцессоров

2.1 Программно-аппаратные средства на основе 8-и разрядных микропроцессоров
2.2 Программно-аппаратные средства на основе 16-и разрядных микропроцессоров
2.3 Программно-аппаратные средства на основе одноплатных микро-ЭВМ
Выводы
Глава 3 Принципы построения встраиваемых ПАС на основе
микроконтроллеров
3.1 Разработка встроенных программно-аппаратных средств на основе микроконтроллеров С
3.2 Разработка встроенных программно-аппаратных средств на основе микроконтроллеров ХЕ
Выводы
Глава 4 Разработка алгоритмических методов повышении
точности измерений с использованием встроенных ПАС
4.1 Использование метода кусочно-линейной аппроксимации технических характеристик устройств
4.2 Разработка метода повышения точности измерений ваттметров поглощаемой мощности с преобразователями
на низкобарьерных арсенид-галлиевых диодах
4.3 Разработка методов повышения точности калибровки уровня выходного сигнала генераторов СВЧ- и КВЧ диапазонов
с использованием четвертьволновых отрезков тракта
4.4 Разработка автоматизированной системы калибровки уровня выходного сигнала источников миллиметрового диапазона

Выводы
Глава 5. Пу ти построения встроенных программно-аппаратных
средств для нового поколения РИП
5.1 Разработка принципов управления приборной частью РИА
5.2 Унифицированные последовательные внутриприборные интерфейсы
5.3 Применение перспективных МК при проектировании встроенных программно-аппаратных средств
5.4 Определение оптимального состава внешних интерфейсов
Выводы
Заключение
Список использованной литературы
Приложение 1 Краткие характеристики РИА, разработанной
с участием автора
Приложение 2 Акт внедрения в ОАО «ФЫПЦ «ІІНИГІИ
«Кварц» им. А.П. Горшкова»
Список условных сокращений.
АИС - автоматизированная измерительная система.
АЛУ - арифметическо-логическое устройство.
АЦП - аналого-цифровой преобразователь.
БИС - большая интегральная схема.
БМК - базовый матричный кристалл.
ВЛМ - вакуумно-люминесцентный индикатор.
ЖКИ - жидкокристаллический индикатор.
ЗУ - запоминающее устройство.
КВЧ - крайне высокие частоты.
КОП - канал общего пользования.
МИС - малая интегральная схема.
МК - микроконтроллер.
МП - микропроцессор.
МПА - микропрограммный автомат.
МПС - микропроцессорная система.
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство.
ОУ - операционный усилитель.
ОЭВМ - однокристальная микро-ЭВМ.
ПАС - программно-аппаратные средства.
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство.
ППЗУ - программируемое ПЗУ.
ПЛИС - программируемая логическая интегральная схема. ПО - программное обеспечение.
ПЭВМ - персональная ЭВМ.
РА - регистр адреса.
РИА - радиоизмерительная аппаратура.
РИП - радиоизмерительные приборы.
РОН - регистр общего назначения.
САПР — система автоматизированного проектирования.
A/D - мультиплексированная шина адрес/данные для записи параметров генерируемых импульсов.
Схема работает следующим образом. С выхода внешнего кварцевого генератора сигнал с частотой 50 МГц (стабильность не менее 10'8) поступает на вход DCM, на выходе которого синтезируются частоты F 1=200 МГц и Г2=100 МГц. Частота F1 служит для синхронизации выходных импульсов в блоке (synx). Частота F2, являющаяся опорной частотой, поступает на входы схемы временных селекторов, состоящих из счетчиков, регистров и компараторов. В зависимости от предварительно установленных значений длительности генерируемых импульсов и задержки между ними, селекторы формируют три соответствующих временных интервала. Разрешение установки длительности выходных импульсов 10 не.
Схема запуска обеспечивает начальную загрузку счетчиков формирования длительности импульсов, а также запуск их по фронту внешнего запускающего импульса Р или внутреннего сигнала, в зависимости от состояния входа управления U. Внутренний сигнал «Пуск» запускает счетчики, выходы которых поступают на один из входов компараторов.
Другие входы компараторов подключены к регистрам, содержащим двоичный код, определяющий временные параметры требуемых импульсов.
Блок выходных импульсов (m_fim) фиксирует сформированные импульсы, соответствующие заданным временным интервалам но трём каналам, и передает соответствующие сигналы на блок синхронизации (synx). В четвёртом канале формируется сигнал внутреннего запуска, необходимый для работы формирователя импульсов в режиме непрерывной генерации. Заданные временные параметры импульсов загружаются в регистры установки по шине A/D.
Проектирование формирователя проводилась с использованием САПР 1SE 7.1 і фирмы Xilinx и ModelSim ХЕ III 6.0а фирмы Mentor Graphis. Отладка модели на функциональном уровне была проведена с использованием стандартных библиотечных макросов, имеющихся в библиотеке САПР. Для