Должна обеспечивать оцифровку четырех аналоговых видео сигналов в режиме реального времени. А также обеспечивать последующую передачу оцифрованных сигналов непосредственно в встроенную ОЗУ
Блок памяти
Блок памяти должен поддерживать циклическую запись четырех потоков оцифрованного видео материала в режиме реального времени, а также иметь достаточный объем для записи 30 секунд видео с разрешением не менее 640 х 480.
Блок синхронизации и контроля
Данный блок осуществляет синхронизацию устройства. Также он должен принимать информацию, поступающую со всех датчиков, обрабатывать ее и производить управление всем устройством в целом.
Блок управления
Данный блок должен обеспечивать управление при начальной инициализации и перенастройке контроллера, а также обеспечить переключение при выборе считываемого материала.
ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ
Выбор дискретных компонентов
Для применения в разрабатываемом устройстве были выбраны SMD-компоненты мощностью до 0,25 Вт. Выбор был сделан, исходя из соображений достаточной надежности, точности и низкой общей стоимости прибора. SMD-компоненты в достаточной степени удовлетворяют вышеприведенным требованиям и являются одной из наиболее распространенных марок резисторов, что сыграло решающую роль при их выборе. Другие дискретные компоненты выбраны исходя из аналогичных соображений.
Выбор микроконтроллера
Необходимо подобрать микроконтроллер, который удовлетворяет условию ТЗ. Выберем микросхемы, которые подходят для сравнения, и составим таблицу параметров. К рассмотрению приняты такие параметры как:
- количество линий ввода вывода;
- объём ОЗУ (RAM);
- объём ПЗУ;
- потребляемый ток;
- максимальное напряжение питания.
Параметры подходящих микросхем приведены в таблице 3.1 .
Таблица 4.1
Параметры выбираемых микросхем. [2]
| Микроконтроллер (производитель) | Параметры | |||||
| IПОТ, мА | Линии ввода- вывода | Объём ОЗУ, байт | Объём ПЗУ, кБ | |ЕП|, В | ||
| 80C31(Philips) | 20 | 32 | 128 | 1 | 5 | |
| ATmega1281(Atmel) | 15 | 54 | 8192 | 4 | 5 | |
| AT89C51(Atmel) | 15 | 32 | 128 | 4 | 5 | |
| Весовой коэффициент bi | 0.15 | 0.35 | 0.15 | 0.25 | 0.1 | |
Необходимо выбрать одну из этих микросхем, причем наиболее подходящую. Для этого воспользуемся методом выбора элементов по матрице параметров.[3]
Запишем матрицу параметров:
Параметры в матрице X должны соответствовать такому виду, чтобы большему значению параметра соответствовало лучшее качество ИС. Параметры, не удовлетворяющие такому условию (IПОТ, ЕП) пересчитываются по такой формуле:
,(4.1)
Пересчитав эти параметры, получаем такую матрицу Y:
После этого параметры матрицы Y нормируют по такой формуле:
, (4.2)
В результате нормирования получим матрицу A (в ней есть обязательно хотя бы один нуль). Матрица А имеет такой вид:
Для обобщенного анализа системы параметров элементов вводят оценочную функцию:
,(4.3)
где 
(см. таблицу 3.1).
Определим эти оценочные функции (приведем их в матричном виде):
По полученным значениям оценочной функции можно сказать, что микроконтроллер ATmega1281(Atmel) наилучший из всех рассматриваемых (ему соответствует минимальное значение оценочной функции). Его и будем применять в схеме.
Выбор видео декодера
Выполним сравнение микросхем и осуществим выбор наиболее подходящего для условий, заданых в ТЗ. К рассмотрению приняты такие параметры как:
- количество обрабатываемых сигналов;
- потребляемый ток;
- максимальное напряжение питания.
Наиболее распространенными видеодекодерами с необходимыми параметрами являются:
· SAA7111A
· SAA7144HL1
· ADV7180
Параметры этих микросхем приведены в таблице 3.2
Таблица 4.2
Параметры выбираемых микросхем. [4]
| Датчик температуры | Параметры | ||
| Кол-во обр. сигналов | IПОТ, мА | |ЕП|, В | |
| SAA7111A | 1 | 75 | 3.3 |
| SAA71144HL1 | 4 | 300 | 3.3 |
| ADV7180 | 1 | 75 | 3.3 |
| Весовой коэффициент bi | 0,5 | 0,1 | 0,4 |
Необходимо выбрать одну из этих микросхем, причем наиболее подходящую. Для этого воспользуемся методом выбора элементов по матрице параметров.
Запишем матрицу параметров:
Параметры в матрице X должны соответствовать такому виду, чтобы большему значению параметра соответствовало лучшее качество ИС. Параметры, не удовлетворяющие такому условию (IПОТ, ЕП) пересчитываются по формуле (4.1).
Пересчитав эти параметры, получаем такую матрицу Y:
После этого параметры матрицы Y нормируют по формуле (4.2).
В результате нормирования получим матрицу A (в ней есть обязательно хотя бы один нуль).
Матрица А имеет такой вид:
Для обобщенного анализа системы параметров элементов вводят оценочную функцию, рассчитываемую по формуле (4.3):
Определим эти оценочные функции (приведем их в матричном виде):
По полученным значениям оценочной функции можно сказать, что микросхема видеодекодера SAA7144HL1 наилучшая из всех рассматриваемых (ей соответствует минимальное значение оценочной функции). Её и будем применять.
Остальные элементы принципиальной схемы выбираются аналогичным образом.
Дата: 2019-07-24, просмотров: 244.
