Поскольку сигнал на выходе приемника представляет собой непрерывную функцию времени u(t), он предварительно преобразуется в дискретную форму амплитудно-временным квантователем или непосредственно в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Для выбора характеристик преобразователя необходимо знать спектр и распределение амплитуд сигнала или по крайней мере ширину спектра и динамический диапазон сигнала. Важно заметить, что в большинстве случаев сигнал на выходе приемника является смесью полезного сигнала, несущего информацию, и различного рода помех, которые существенно усложняют процесс извлечения и обработки информации.

Быстродействие выбранного МП иногда не позволяет решить эту задачу непосредственно в вычислителе, и возникает необходимость в устройствах дополнительной обработки информации (устройства поиска, фиксации и стробирования сигнала), обеспечивающих согласование темпа и формы поступающих на МП данных с его вычислительными возможностями.

Автономные датчики доставляют дополнительную информацию, которая иногда дублирует радиотехническую, что повышает качественные показатели работы системы в целом - ее точность, надежность и помехоустойчивость.

Применение МП весьма эффективно для обработки данных всех комплексируемых датчиков, поскольку эти данные приводятся к единой цифровой форме, а алгоритм обработки реализуется в виде соответствующей программы. Автономные датчики (например, датчики воздушной скорости и высоты полета в аэронавигации) имеют на выходе сравнительно медленно меняющиеся сигналы, и выбор быстродействия АЦП и МП определяется при комплексировании, как правило, параметрами сигналов РТС. Эти вопросы достаточно подробно рассматриваются в гл. 5 на примере комплексированной системы ближней навигации.

Потребителями информации, вырабатываемой микропроцессорным вычислителем в составе РТС, обычно являются регистрирующие, индикаторные и исполнительные устройства, достаточно разнообразные по назначению и характеристикам. При проектировании системы должны быть согласованы темп и форма поступ-

ления данных от вычислителя к потребителям. Эти требования являются исходными для разработки устройств сопряжения, которые осуществляют согласование логических уровней напряжения, преобразование цифрового кода в напряжение, преобразование цифровых кодов из одной формы в другую. Такие устройства довольно широко применяются в радиотехнической практике, и нет необходимости подробно останавливаться на особенностях их применения, достаточно хорошо известных радиоинженерам.

Рациональный выбор параметров устройств сопряжения источников и потребителей информации с вычислителем позволяет расширить возможности микропроцессорной системы и, в частности, смягчить требования к быстродействию МП, которые пока еще не всегда соответствуют условиям работы в составе РТС.

Профессиональное знание особенностей работы РТС, умение разработать устройства дополнительной обработки сигналов позволяют именно радиоинженеру создать оптимальную для заданных условий систему. Однако для этого радиоинженеру необходимо знать специфику применения МП в РТС, обладать арсеналом современных средств программирования и отладки программ, а также приемами совместной настройки аппаратной и программной частей микропроцессорных систем.

В настоящей книге сделана попытка на примере широко применяемых в радиотехнической практике устройств (следящий измеритель временных интервалов, устройство амплитудной обработки сигналов РТС и комплексированный радионавигационный измеритель) показать особенности проектирования таких устройств на микропроцессорной основе.

Авторы сознательно избрали простейшие примеры, чтобы на них последовательно показать весь ход проектирования аппаратной и программной частей в их взаимодействии, а также разработку аппаратных средств дополнительной обработки радиотехнических сигналов, которые в большинстве случаев оказываются необходимыми для реализации заданных характеристик системы.

К сожалению, ограниченный объем книги не позволил более подробно осветить применение микропроцессорных систем разработки, облегчающих проектирование аппаратного и программного обеспечения. Описание

такой системы можно найти, например, в работе [4]. Не удалось затронуть и автоматизированные методы проектирования, которые становятся необходимыми при разработке сложных систем.

Следует подчеркнуть, однако, что для начального овладения методами проектировапия микропроцессорных систем совершенно необходимо последовательно пройти все этапы «ручного» проектирования на простейших примерах, когда в автоматизации нет необходимости. Это явится своеобразным посвящением радиоинженера в круг вопросов, возникающих при разработке таких систем.

Помочь ответить на эти вопросы и стремились авторы настоящей книги.

2. СИСТЕМА КОМАНД И ЭЛЕМЕНТЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ДЛЯ МИКРО-ЭВМ

2.1. ОСНОВНЫЕ ПРОГРАММНО-ДОСТУПНЫЕ УЗЛЫ МИКРО-ЭВМ

Последовательность работы любой ЭВМ определяется программой, посредством которой человек обучает машину. Программа состоит из совокупности команд или инструкций, каждая из которых предписывает машине выполнить одну из предусмотренных в ней операций. Количество элементарных команд зависит от устройства машины и в современных микро-ЭВМ колеблется от нескольких десятков до нескольких сотен. Каждая элементарная команда обеспечивает выполнение одной операции, например сложение, пересылка данных, хранение и т. п.

Составление программ для микро-ЭВМ, применяе-Mix в радиотехнических системах, требует знания устройства и взаимодействия основных блоков и узлов машины, знакомства с. пригщипами логической организации микро-ЭВМ и понимания функционального назначения тех ее блоков, которые являются программно-доступными. Только в этом случае можно надеяться составить программу минимального объема, которая мо-. жет быть выполнена за минимальное время, что является одним из основных требований эффективного использования микро-ЭВМ для обработки сигналов РТС.

Основные узлы микро-ЭВМ, непосредственно связан-14