Разработка радиоэлектронных систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Современная электронная техника представляет собой технические системы, реализованные на базе микроэлектроники и средств вычислительной техники. Вычислительные средства являются важнейшей составной частью различных устройств электронной техники: радиоэлектронной аппаратуры, стиральных машин, холодильников, машин химической чистки одежды и прочих технических устройств разнообразного назначения. Такой широкий спектр применения вычислительных средств во многом определяется появлением у конструкторов доступных по цене и миниатюрных по размерам микропроцессоров.

Появление в 1971 г., первого четырехразрядного микропроцессора было настолько стремительно, что он опередил появление в 1972 г., нового технического термина «микропроцессор». Влияние нового устройства на технические системы можно сравнить лишь с транзисторами, которые своим появлением открыли новую техническую эру.

Сегодня, спустя сорок лет, микропроцессоры представляют собой сложнейшую продукцию массового производства и выполняют сотни миллионов операций в секунду. Усилия разработчиков МП были сосредоточены на повышении быстродействия, разрядности АЛУ и совершенствовании архитектуры микропроцессоров. Области применения микропроцессоров не имеют границ. Товары народного потребления - потенциально наиболее массовая сфера их применения. Высокая надежность и постоянно снижающаяся стоимость МП являются факторами, решающими в их пользу вопрос о выборе элементной базы для систем автоматизации управления бытовыми приборами. Привлекательна также и возможность получения бытовыми приборами наряду с традиционными новых функций при незначительном увеличении стоимости, что также определяет преимущества микропроцессорных систем перед другими системами управления.

Наибольший эффект применения микропроцессоров достигается при встраиваемом варианте его использования, когда микропроцессор встраивается внутрь приборов, устройств или машин. В таком варианте использования от МП требуется не столько вычислительная производительность (операции умножения, деления и пр.), так свойственные обычным ЭВМ, сколько логическая оперативность, столь необходимая в задачах управления. Именно в этом направлении и совершенствовались разработки первых типов микропроцессоров.

Исследования, показали, что в каждом доме незаметно для нас «живёт» около 100 микроконтроллеров и микропроцессоров. Они присутствуют буквально всюду: в персональных компьютерах, стиральных машинах, электрочайниках, микроволновых печах, телевизорах, телефонах и других устройствах. Даже в самом обыкновенном автомобиле скрывается более двадцати таких элементов, которые не только контролируют состояние мотора и управляют его работой, но и препятствуют угону и взлому с помощью системы сигнализации, а также обеспечивают функционирование систем безопасности (воздушная подушка и другие устройства) и т. д.

На процессор возлагается задача выполнения всех программных действий, необходимых в соответствии с алгоритмом работы устройства. В блоке памяти хранятся команды программы функционирования процессора, а также значения констант и переменных величин, участвующих в вычислениях. Блок ввода-вывода выполняет функцию сопряжения микропроцессорной системы с объектом управления.

Широкое использование микропроцессорной техники именно для задач управления привело к появлению на рынке специализированных микропроцессорных устройств, ориентированных для подобного рода применения.

Особенностью этих микросхем является то, что помимо собственно процессора, на этом же кристалле расположена и система ввода-вывода, что позволяет снизить функциональную сложность и габаритные размеры микропроцессорной системы управления. Подобные устройства называются микроконтроллерами.

Обычно микроконтроллер строится на базе выбранного типа микропроцессора, лучшим образом обеспечивающего требуемые функции микропроцессорной системы в целом.

Особенностью управляющих контроллеров является то, что в его состав не входят средства отладки программ, так как основной набор программных модулей, составляющих библиотеку программ МК, заносится в его память в заводских условиях и изменению не подлежит. Пользователь имеет только возможность из имеющегося набора программных модулей составить конфигурацию контура направления. Для этой цели МК снабжается пультом управления, с помощью которого оператор, используя специальные команды на панели пульта управления, осуществляет выбор требуемого алгоритма управления.

При выполнении задач устройства, в основе которых лежит микроконтроллер, отличаются высоким быстродействием. В настоящее время технология микроконтроллеров совершенствуется, и быстродействие микроконтроллеров возрастает. На сегодняшний день существует более двухсот модификаций микроконтроллеров, выпускаемых двумя десятками компаний.

Микроконтроллеры входят во все сферы жизнедеятельности человека, их насыщенность в нашем окружении растет из года в год и то что казалось нам входят во все сферы жизнедеятельности человека, их насыщенность в нашем окружении растет из года в год. То, что казалось нам 5 лет назад сказкой сейчас вполне возможно благодаря стремительному развитию технологии производства электронных компонентов.

В проекте разработан позиционер для спутниковой антенны на микроконтроллере.



1. Разработка технического задания

1.1 Назначение позиционера для спутниковой антенны

Искусственные спутники Земли находятся на геостационарной орбите, которая представляет собой круговую орбиту, расположенную над экватором Земли, находясь на которой, искусственный спутник вращается вокруг планеты с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг оси.

Спутники расположены на так называемой полярной дуге на высоте приблизительно 36900 км., над уровнем моря, высота нахождения спутника выбирается не случайно, а исходя из расчетов центробежной силы, чтобы спутник не упал на землю и не улетел в открытый космос.

Надежность и экономичность спутниковых систем связи постоянно растут. Многопрограммным телевидением постепенно охватываются все новые районы, включая и самые отдаленные уголки России. Возросло значение ССС в системах массового обучения, оповещения о различного рода стихийных явлениях, оказания медицинской помощи. Массовое распространение получили мобильные средства спутниковой связи, позволяющие быстро и практически в любых районах страны организовать связь с помощью ИСЗ.

Значительно расширилось международное сотрудничество в области применения спутниковых систем связи, еще более развились системы «Интерспутник», «Стационар», возросло их взаимодействие с системами «Интелсат», «Инмарсат» и другими ССС различных стран мира.

Связь спутника с Землей осуществляет спутниковая антенна.

Спутниковые антенны бывают различных типов, форм и размеров. Их выбор зависит от мощности сигнала со спутника и от его положения на орбите. Для приема сигнала с нескольких спутников чаще используют поворотную антенну.

Поворотная антенна - это моторизированная антенна, рассчитанная таким образом, что при движении она описывает точно такую же дугу, как и та, на которой расположены спутники в космосе.

Благодаря силе притяжения Земли и противодействующей ей центробежной силе, спутники неподвижны относительно земной поверхности, поэтому достаточно установить устройство (мотор) для перемещения антенны по заданным позициям спутников.

Существует два основных вида моторов - актуатор и мотоподвес.

Помимо установки мотора необходима также точная настройка антенны и фиксирование спутников. Можно выделить два основных этапа - настройка полярной оси антенны и настройка точных позиций спутников с одновременным запоминанием их на позиционере. Полярную ось начинают настраивать с нулевой отметки.

Как правило, это самый верхний спутник. Так, один раз настроив антенну, абонент сможет управлять ей уже с пульта позиционера, в зависимости от выбранного пользователем типа мотора и модели позиционера.

Спутниковый позиционер должен будет управлять мотором спутниковой антенны, а так же будет предназначен для запоминания до 99 направлений спутниковой антенны в 99 ячейках внутренней энергонезависимой памяти и автоматической установки антенны в любое из этих положений.

Преимущества, которые должно давать это устройство - главное это широкий выбор телевизионных каналов (около 2500 российских и более 3000 зарубежных) со всех доступных спутников на орбите (от 50 з. д., до 900 в. д.).

Такое устройство может использоваться как в быту, так и на военных объектах для более удобного наведения на интересующий пользователя спутник, как для приема информации, так и для её отсылки в другие точки Земли.



1.2 Условия эксплуатации позиционера для спутниковой антенны

Позиционер для спутниковой антенны будет подключаться коаксиальным кабелем к ресиверу и к конвертеру (LNB), а так же к поворотной системе (мотору и актуатору) кабелем от мотора. Это в свою очередь позволяет устройство не устанавливать снаружи помещения и в любом случае поломки позиционера можно будет его без лишних затрат и проблем либо заменить, либо отремонтировать. Использовать такое устройство может любой пользователь, купивший его в торговой сети либо в специализированном магазине.

Спутниковый позиционер, будет устанавливаться специалистом стационарно, на вводе и рассчитан на непрерывный круглосуточный режим работы в закрытых отапливаемых помещениях. Может эксплуатироваться как в жилых домах, так и в офисных помещениях.

Воздействующие факторы, распространяющиеся на стационарную аппаратуру:

- климатические (повышенная и пониженная температура, делящаяся на предельную и рабочую температуры -5ч+35 С0);

- относительная влажность (40ч75% при температуре -25ч+40 С0);

- пониженное давление (61 кПа, время выдержки 2ч6 ч);

- радиоактивное воздействие (космическая радиация, солнечная радиация, ядерная радиация от реакторов, атомных двигателей, облучение потоком гамма фотонов, быстрыми нейтронами и т. д.);

- механические (вибрация, механические и акустические удары, линейные ускорения).

Учитывая, что прибор будет использоваться в нормальных условиях, температура в доме (или в офисе) может быть ниже 0⁰С и может повыситься до +400С.

С понижением (повышением) температуры, параметры радиоэлементов в устройстве будут изменяться.

Чаще всего повышенная температура радиоэлементов встречается в районах с тропическим климатом.

Прибор должен быть разработан так, что бы в предельных минимальных и максимальных температурах, параметры спутникового позиционера оставались в заданных пределах. Превышение заданных пределов температуры, может негативно сказаться на работе устройства, вплоть до выхода его из строя. Учитывая то, что спутниковый позиционер может быть использован в отапливаемых помещениях (домах, офисах, квартирах), то следует учесть пределы внешних воздействий на проектируемое устройство:

- диапазон температур эксплуатации +50Сч+400С;

- атмосферное давление 680ч790 мм. рт. ст.;

- влажность воздуха 40ч75%;

- пределы радиационного фона 15ч60 мР/ч.

- вибрационные нагрузки 20 Гц с ускорением g не более 2;

- помехозащищенность электронного устройства в металлическом корпусе, при напряженности внешнего электромагнитного поля не менее 120 дБ;

При несоблюдении пользователем условий эксплуатации исправная работа позиционера для спутниковой антенны не может быть гарантирована.

1.3 Формирование технического задания

Для начала рассмотрим несколько аналогов спутниковых позиционеров, которые широко распространены и имеют большой спрос у населения.

За аналоги можно взять приборы компаний «Moteck», «Super Power Jack» и «SuperJack», поскольку они являются самыми распространенными на рынке. Спутниковый DiSEqC позиционер «Moteck» V - BOX II с поддержкой протоколов 1.0 и 1.2, а так же для ресиверов, не имеющих поддержки DiSEqC протокола. В комплект так же входит пульт ДУ. Кнопки управления на передней панели позволяют переводить позиционер в режим Standby, запоминать позиции и перемещать антенну при помощи актуатора или мотоподвеса в горизонтальной плоскости. Позиционер имеет авто настроечные функции и функции ресинхронизации, заключающиеся в возможности автоматического пересчета позиций спутников при изменении пределов.

Технические характеристики:

- максимальная потребляемая мощность - 80/100 Вт;

- входное напряжение - 230 В перем. ток /50 Гц;

- выходное напряжение - 36 В;

- максимальная сила тока - 3,5 A/4,2 A;

- максимальный диаметр антенны - 3-5 М;

- протокол DiSEqC - 1,0/1,2;

- количество сохраняемых позиций - 60;

- управление DiSEqC 1,2 или пультом ДУ (опц.) - да;

- функция ресинхронизации - да;

- ручное управление - Питание Вкл./Выкл., Восток/Запад;

- защита - программная защита пределов;

- защита от перегрузки - да;

Следующий спутниковый позиционер фирмы «Super Jack» 01FO580 DiSEqC 1,0/1,2 позиционер и отдельно работающий позиционер с пультом.

Технические характеристики:

- максимальная потребляемая мощность - 70 Вт;

- напряжение питания - 220ч240 В перем. ток / 50 Гц (доступно 110 В перем. ток / 60 Гц);

- максимальная сила тока, 3,5 A / 4,2 A;

- максимальный диаметр антенны, 3-5 М;

- протокол DiSEqC, 1.0/1.2;

- количество сохраняемых позиций - 24;

- управление DiSEqC 1,2 или пультом ДУ (опц.) - да;

- функция ресинхронизации, да;

- ручное управление, Питание Вкл./Выкл., Восток/Запад;

- программная защита пределов, есть;

- защита от перегрузки, да;

Полнофункциональный удаленный позиционер для спутниковой антенны «Super Power Jack» 01WL2000.

Технические характеристики:

- Мощность - 80 Вт;

- Напряжение питания - 220ч240В перем. ток / 50 Гц (доступно 110 В перем. ток / 60 Гц);

- Максимальный выходной ток - 3,5 А;

- Запоминаемые позиции - 32;

- Удаленное управление - есть;

- Светодиодное табло - 2 знака;

- Защита от короткого замыкания - есть;

- Защита от перегрузок - электронная;

В табл. 1 приведены основные параметры проектируемого устройства и его приведенных аналогов. Исходя из табл. 1, можно сделать вывод, что разрабатываемое устройство будет иметь некоторые преимущества по сравнению с аналогами.

Таблица 1. - Основные параметры устройств:

Наименование параметра	Значение параметра для:
	«Moteck» V - BOX II	«SuperJack» 01FO580	«Super Power Jack» 01WL2000	Проектируемого устройства
Мощность, Вт	80/100	70	80	80
Напряжение, В	230	220ч240	220ч240	220ч240
Максимальная сила тока, А	3,5/4,2	3,5/4,2	3,5	4
Запоминаемые позиции	60	24	32	99
Удаленное управление	+	+	+	+
Функция ресинхронизации	+	+	-	+
Защита от короткого замыкания	+	+	+	+
Программная защита пределов	+	+	-	+
Защита от перегрузок	+	+	+	+

Поэтому можно предположить, что устройство целесообразно разрабатывать далее.



2. Выбор микроконтроллера

2.1 Обоснование применения микроконтроллера

Любое электронное устройство можно создать не только на микроконтроллерах и микропроцессорах, но и на таких электронных компонентах как цифровые микросхемы и транзисторы. Но такое решение не всегда бывает оправдано, так как такой прибор может получиться дорогим, или что еще хуже, очень громоздким. Так же могут возникнуть сложности в настройке работы готового прибора.

Рассмотрим построение устройств на цифровых микросхемах. Интегральные микросхемы, содержат в своем составе десятки, сотни, тысячи, а в последнее время многие десятки и сотни тысяч и даже миллионы компонентов, цифровые ИМС позволили по новому подойти к проектированию и изготовлению цифровых устройств.

Достоинства ИМС:

- низкие первоначальные затраты при организации производства;

- возможность использования компонентов с требуемыми характеристиками;

- простота изготовления плат.

Недостатки ИМС:

- большая цена при массовом производстве;

- большие размеры;

- более сложная технология изготовления.

Также можно проектировать электронные приборы на таких радиоэлектронных компонентах как диоды и транзисторы. При проектировании устройства с использованием этих компонентов, возникнет ряд трудностей (например, применение в схеме нескольких десятков управляющих элементов), что привлечет к удорожанию будущего устройства. Это можно объяснить тем, что большинство современных электронных устройств, считаются сложными устройствами, требующими максимально высокого качества, работой в экстремальных ситуациях (например, при повышенных температурах), а так же должны обладать рядом функций (например, управления и передачи информации другим устройствам).

На данный момент времени устройства чаще всего построены на микропроцессорах и микроконтроллерах, так как они потребляют мало электроэнергии по сравнению с некоторыми радиокомпонентами. Но если в схеме применить микропроцессор то выяснится, что цена на микропроцессоры окажется выше, чем на микроконтроллеры и половина параметров микропроцессоров может просто не выполняться.

В таких случаях целесообразнее применить в схеме такое устройство как микроконтроллер.

Он является универсальным цифровым устройством с очень высоким быстродействием. Поэтому в некоторых ситуациях, применение МК будет гораздо удобнее и экономичнее, нежели применение цифровых микросхем и других элементов РЭС.

Достоинствами микроконтроллеров являются:

- низкая стоимость;

- высокая надежность;

- высокая степень миниатюризации;

- малое энергопотребление;

- работоспособность в жестких условиях эксплуатации;

- достаточная производительность для выполнения всех требуемых функций.

В отличие от универсальных компьютеров к управляющим контроллерам, как правило, не предъявляются высокие требования к производительности и программной совместимости.

Выполнение всех этих довольно противоречивых условий одновременно затруднительно, поэтому развитие и совершенствование техники пошло по пути специализации и в настоящее время количество различных моделей управляющих микроконтроллеров чрезвычайно велико.

2.2 Выбор микроконтроллера

В последнее время появилось достаточно много новых 8-миразрядных микроконтроллеров, которые по соотношению цена/производительность выглядят достаточно привлекательно. Однако в стоимость разработки входит не только стоимость самого микроконтроллера, но и стоимость средств отладки (без которых время разработки существенно возрастает) и стоимость уже существующего программного обеспечения (если разработка начинается не с нуля). Поэтому объяснима приверженность отечественных разработчиков интеловскому ряду процессоров MCS-51. На сегодняшний день существует большое количество фирм производителей управляющих микроконтроллеров (более десятка), рассмотрим наиболее популярные из них - Dallas Semiconductor, STMicroelectronics и Atmel.

2.2.1 Микроконтроллеры фирмы Dallas Semiconductor

Микроконтроллеры «High-Speed» фирмы Dallas Semiconductor полностью программно и аппаратно совместимы с процессорами MCS-51 однако имеют ряд дополнительных возможностей. Это повышенное быстродействие (в 2,5ч3 раза на той же тактовой частоте), второй последовательный порт, программируемый сторожевой таймер, мониторинг напряжения питания, два указателя данных (DPTR) для ускорения блоковых пересылок и четыре дополнительных внешних прерывания. Еще одна интересная особенность - это возможность уменьшения частоты работы процессора в 16 и 256 раза (уменьшается ток потребления). Для уменьшения электромагнитного излучения от процессора можно запретить ALE сигнал (когда он не требуется). Также еще имеется 1 Кбайт SRAM памяти на кристалле с доступом по MOVX.

В большинстве случаев DS87C520/530 можно устанавливать вместо 87С51/52 без модификации программного обеспечения. Это весьма существенная возможность, которая позволяет во-первых воспользоваться уже существующей аппаратной частью, во-вторых не переделывать «soft», затраты на который в большинстве случаев превышают затраты на «hard». При этом разработчик получает систему на порядок превосходящую существующую. Так на максимальной частоте (33 МГц) время выполнения одно-цикловой команды - 121 нс (так называемая эффективная частота равна 82,5 МГц). Недорогие отечественные отладочные средства - внутрисхемные эмуляторы доступны разработчику в настоящее время.

Увеличение производительности «High-Speed» микроконтроллеров обусловлено тем, что их машинный цикл состоит не из 12-ти тактов, как у 87С51, а всего из 4-х. Поэтому простейшая одно-цикловая команда выполняется в 3 раза быстрее (при одинаковой тактовой частоте). Однако не у всех инструкций возможно такое повышение - среднее увеличение около 2,5 раз.

Это объясняется тем, что некоторые инструкции выполняются за большее количество циклов, чем у 87С51. Так команда «MOV direct, direct» выполняется за 3 цикла, т. е., за 12 тактов, а у 87С51 она выполняется за 2 цикла т. е., за 24 такта. Увеличение все равно имеет место, однако, уже только в 2 раза.

2.2.2 Микроконтроллеры фирмы STM

Компания STMicroelectronics - один из мировых лидеров по производству 8 и 16-разрядных микроконтроллеров.

Начиная с 2004 года, она стремительно расширяет свое семейство 16/32-разрядных микроконтроллеров с архитектурой на основе ядра ARM. Вся линейка ядер ARM обладает программной совместимостью, имеется большое число продуктов для выбора. Основными достоинствами ядра AVR являются:

- наименьшее энергопотребление для обеспечения одинакового значения производительности по сравнению с другими ядрами при более низкой тактовой частоте;

- возможность программирования с оптимизацией либо скорости 32-разрядного ядра ARM, либо с оптимизацией размера программного кода при использовании 16-разрядных команд, что обеспечивает большую гибкость при проектировании.

В семействе микроконтроллеров STR7 в качестве базового ядра используется ARM7IDMI, производительность и экономичность которого зависят от частоты и используемого напряжения.

Ядро ARM7 используют и другие производители микроконтроллеров, из которых на российском рынке можно выделить Motorola, Atmel, Philips и др. Однотипность ядра многих семейств микроконтроллеров производителей предопределяет их совместимость по аппаратно-программным средствам разработки, которые представляют большинство фирм поставляющих продукцию этого вида.

При выборе микроконтроллеров решающую роль приобретают интеграционные характеристики микроконтроллеров, и в первую очередь, наличие и возможности встроенных периферийных устройств ARM микроконтроллеров, наличие и доступность библиотек программ для встроенной периферии, экономичность.

Обобщенные технические характеристики микроконтроллеров серии STE73xFxx:

- от 15 кбайт до 64 кбайт SRAM;

- от 128 до 256 кбайт flash-памяти с малым временем случайного доступа;

- 4 таймера, отдельный сторожевой таймер и часы реального времени;

- 5 режимов пониженного энергопотребления;

- встроенный стабилизатор напряжения 1,8 В;

- до 48 портов ввода/вывода;

- интерфейс JTAG для отладки;

- диапазон рабочих температур от -40⁰C до +85⁰C.

Микроконтроллер STR710FZ1 содержит в себе 128 кбайт flash-памяти, работает при температуре от -40⁰C до +85⁰C, количество портов ввода/вывода составляет 48 штук. Уже следующий микроконтроллер STR710FZ2 превосходит по параметрам предыдущего. Он содержит в себе 256 кбайт Flash-памяти, так же имеет 48 портов ввода/вывода и работает в том же диапазоне температур.

У микроконтроллеров серии STR73 основными отличительными характеристиками являются:

- рабочая частота ядра ARM - 36 МГц;

- одноканальное питание - 5 Вольт;

- до 20 таймеров, до 16 каналов ШИМ;

- до 112 портов ввода/вывода;

- диапазон рабочих температур: -40⁰Cч+105⁰C;

- встроенный загрузчик, который дает гибкость для программирования.

Микроконтроллер следующего семейства, STR730FZ1 содержит в себе 256 кбайт Flash-памяти. У него 48 портов ввода/вывода и работает в диапазоне температур от -40⁰C до +105⁰C. В проектируемом устройстве не будет применяться столь мощный микроконтроллер, так как устройство будет простым и будет выполнять одну и ту же функцию.

Существенным достоинством ARM - микроконтроллеров STM по сравнению с их аналогами является экономичность. Микроконтроллеры STM Гибкие в управлении. Каналами управления тактовой частоты могут служить внешний кварцевый резонатор и генератор.

2.2.3 Микроконтроллеры фирмы Atmel

Микроконтроллеры фирмы Atmel приобрели большую популярность, привлекая разработчиков достаточно выгодным соотношением таких показателей, как цена, быстродействие и энергопотребление. Кроме того важными параметрами являются удобные режимы программирования, доступностью программно - аппаратных средств поддержки и широкая номенклатура выпускаемых кристаллов. Микроконтроллеры этой фирмы используются в автомобильной электронике, бытовой технике, сетевых картах и т. д.

AVR-архитектура, на основе, которой построены микроконтроллеры семейства AT89, объединяет мощный гарвардский RISC-процессор с раздельным доступом к памяти программ и данных, 32 регистра общего назначения, каждый из которых может работать как регистр - аккумулятор, и развитую систему команд фиксированной 16-бит длины. Большинство команд выполняются за один машинный такт с одновременным исполнением текущей и выборкой следующей команды, что обеспечивает производительность до 1 MIPS на каждый МГц тактовой частоты.

Семейство AVR включает в себя 32 регистра общего назначения. Эти регистры образуют регистровый файл быстрого доступа, где каждый регистр напрямую связан с АЛУ. За один такт из регистрового файла выбираются два операнда, выполняется операция, и результат возвращается в регистровый файл. АЛУ поддерживает арифметические и логические операции с регистрами, между регистром и константой или непосредственно с регистром.

Регистровый файл также доступен как часть памяти данных, 6 из 32-х регистров могут использоваться как три 16-разрядных регистра - указателя для косвенной адресации. Старшие микроконтроллеры семейства AVR имеют в составе АЛУ аппаратный умножитель.

Периферия МК AVR включает: таймеры-счётчики, широтно-импульсные модуляторы, поддержку внешних прерываний, аналоговые компараторы, 10-разрядный 8-канальный АЦП, параллельные порты (от 3 до 48 линий ввода и вывода), интерфейсы UART и SPI, сторожевой таймер и устройство сброса по включению питания. Все эти качества превращают AVR-микроконтроллеры в мощный инструмент для построения современных, высокопроизводительных и экономичных контроллеров различного назначения.

В рамках единой базовой архитектуры AVR-микроконтроллеры подразделяются на 3 семейства:

- Tiny AVR - дешевые и довольно простые по конструкции;

- Classic AVR - базовая линия микроконтроллеров;

- Mega AVR- микроконтроллеры для сложных приложений, требующих большого объема памяти программ и данных.

AVR-микроконтроллеры поддерживают спящий режим и режим потребления. В спящем режиме останавливается центральное процессорное ядро, в то время как регистры, таймеры-счётчики, сторожевой таймер и система прерываний продолжают функционировать.

В режиме потребления сохраняется содержимое всех регистров, останавливается тактовый генератор, запрещаются все функции микроконтроллера, пока не поступит сигнал внешнего прерывания или аппаратного сброса. В зависимости от модели, AVR-микроконтроллеры работают в диапазоне напряжений 2,7ч6 В либо 4ч6 В (исключение составляет ATtiny12V с напряжением питания 1,2 В).

AVR Classic - самая обширная производственная линия среди других флэш - микроконтроллеров фирмы Atmel. Atmel представила первый 8-разрядный флэш - микроконтроллеров 1993 году и с тех пор непрерывно совершенствует технологию в таких направлениях как:

- реализация функции самостоятельного программирования;

- увеличение быстродействия до 16 млн. операций в секунду;

- снижение энергопотребления;

- совершенствования и расширения количества периферийных модулей.

Успех AVR - микроконтроллеров объясняется возможностью простого выполнения проекта с достижением необходимого результата в кратчайшие сроки. Отличительной чертой инструментальных средств от Atmel является их невысокая стоимость. Таким образом, AVR-микроконтроллеры представляют более широкие возможности по оптимизации производительности/энергопотребления, что особенно важно при разработке приложений с батарейным питанием. Микроконтроллеры обеспечивают производительность до 16 млн., операций в секунду и поддерживают Flash-память программ различной емкости: 1ч256 кбайт.

Широкой номенклатурой на рынке микроконтроллеров представлена продукция фирмы Аtmel. Это микроконтроллеры семейства АТ89, имеющие стандартную архитектуру MCS51, и AVR микроконтроллеры.

Микроконтроллер семейства АТ89 фирмы Atmel представляет собой восьмиразрядную однокристальную микроЭВМ с системой команд семейства MCS-51. Микроконтроллеры изготавливаются по КМОП (CMOS) технологии и имеют полностью статическую структуру (CISC микроконтроллеры). Базовая структура микроконтроллеров совпадает с базовой структурой микроконтроллеров семейства MCS-51 и отечественных микроконтроллеров серий 1816 и 1830.

Однако микроконтроллеры фирмы Atmel содержат некоторые изменения в своей структуре, увеличивающие их функциональные возможности. В табл. 2 перечислены типы микроконтроллеров семейства АТ89 с указанием основных параметров устройств.

Таблица 2. - Основные параметры микроконтроллеров:

Тип МК	IROM	RAM	IDROM	EM	I/O	SP	T/С	IS	IV	SPI	WDT	C	PTR	V/I
АТ89С1051	1K	64	-	-	5	-	1	3	3	-	-	+	1	3В/5мА 5В/15мА
АТ89С1051U	1K	64	-	-	5	-	2	6	5	-	-	+	1	3/5 5/15
АТ89С2051	2K	128	-	-	5	-	2	6	5	-	-	+	1	3/5 5/15
АТ89С4051	4K	128	-	-	5	-	2	6	5	-	-	+	1	3/5 5/15
АТ89С51	4K	128	-	+	2	+	2	6	5	-	-	-	1	5/15
АТ89LV51	4K	128	-	+	2	+	2	6	5	-	-	-	1	3/15
АТ89С52	8K	256	-	+	2	+	3	8	6	-	-	-	1	5/15
АТ89LV52	8K	256	-	+	2	+	3	8	6	-	-	-	1	3/15
АТ89С55	20K	256	-	+	2	+	3	8	6	-	-	-	1	5/15
АТ89LV55	20K	256	-	+	2	+	3	8	6	-	-	-	1	3/15
АТ89S53	2K	256	-	+	2	+	3	9	6	+	+	-	2	5/15
АТ89LS53	2K	256	-	+	2	+	3	9	6	+	+	-	2	3/15
АТ89S8252	8K	256	2K	+	2	+	3	9	6	+	+	-	2	5/15
АТ89S4D12	K	256	128K	-	5	-	-	-	-	+	-	-	2	5/15

В таблице применены следующие сокращения:

IROM - внутреннее постоянное запоминающее устройство;

IRAM - внутреннее оперативное запоминающее устройство для хранения данных;

IDROM - внутреннее перепрограммируемое запоминающее устройство для хранения данных;

EM - возможность подключения внешней памяти;

I/O - суммарное число входов-выходов параллельных портов;

SP - наличие последовательного интерфейса;

T/C - количество таймеров/счетчиков;

IS - количество источников прерываний;

IV - количество векторов прерываний;

SPI - наличие последовательного периферийного интерфейса;

WDT - наличие сторожевого таймера;

AC - наличие аналоговых компараторов;

DPTR - количество регистров - указателей данных;

V/I - напряжение питания (В) и потребляемый ток (мА).

Структуру микроконтроллеров семейства AT89 можно разделить на стандартные блоки: арифметико-логическое устройство, блок памяти и периферийные устройства. Арифметико-логическое устройство всех модификаций микроконтроллеров семейства AT89 представляет собой 8-разрядное АЛУ c базовым регистром, участвующим во всех операциях - аккумулятором. Для адресации блоков памяти микроконтроллеры АТ89 содержит регистр-указатель данных - DPTR, а некоторые типы микросхем - два регистра-указателя данных (DPTR0 и DPTR1), что существенно облегчает работу с боками данных.

Блок памяти представленных микроконтроллеров включает:

- внутреннее постоянное запоминающее устройство (Internal ROM, IROM), предназначенное для хранения команд программы и констант. IROM представляет собой перепрограммируемое запоминающее устройство с электрическим стиранием записи, выполненное по Flash технологии. IROM выдерживает до 1000 циклов перепрограммирования. Это является несомненным преимуществом представленных контроллеров;

- внутреннее оперативное запоминающее устройство (Internal RАM, IRАM), предназначенное для хранения данных. IRAM является статическим оперативным запоминающим устройством.

Кроме этого:

- микроконтроллеры АТ89S8252 и АТ89S4D12 имеют внутреннее ре-программируемое запоминающее устройство для хранения данных (Internal Data ROM, IDROM). Первоначальная запись данных в IDROM производится при программировании микроконтроллера. В процессе выполнения программы обращения к IDROM для чтения и записи выполняются с использованием команд с мнемокодами операции MOVX. После обращения для записи в IDROM выполняется цикл записи длительностью несколько мс, в течение, которого новое обращение к IDROM невозможно;

- к микроконтроллерам АТ89СХ051 не может подключаться внешняя память (External Memory, EM). Отсутствие возможности подключения внешней памяти объясняется малым количеством контактов в корпусе микросхемы и отмечено в таблице 1 знаком « - » в колонке ЕМ.

Все микроконтроллеры семейства AT89 имеют минимальный стандартный набор периферийных устройств:

- восьмиразрядные параллельные порты ввода-вывода Р0, Р1, Р2, Р3 (количество зависит от типа микроконтроллера). Микроконтроллеры АТ89СХ051 содержат меньшее число параллельных портов, а некоторые порты имеют меньшее число входов-выходов. Суммарное число входов-выходов параллельных портов у микроконтроллера указано в таблице 1 в колонке I/O;

- последовательный порт SP;

- таймеры-счетчики Т/С0, Т/С1, Т/С2. Число таймеров-счетчиков у различных микроконтроллера указано в колонке Т/С;

- контроллер прерываний (количество источников прерывания и векторов зависит от типа микроконтроллера).

Система прерываний имеет два уровня приоритета. Число источников запросов прерывания (Interrupt Source, IS) и векторов прерывания (Interrupt Vector, IV) у микроконтроллеров разных типов указано в колонках IS и IV соответственно.

Некоторые микроконтроллеры семейства AT89 включают новые типы периферийных устройств:

- блок последовательного периферийного интерфейса (SPI), который предназначен для последовательного ввода и вывода данных с использованием трех линий. При этом микроконтроллер может работать в качестве ведущего или ведомого устройства, а микроконтроллер типа АТ89S4D12 - только в качестве ведомого. Блок SPI может быть использован также для последовательного программирования некоторых типов микроконтроллера после непосредственной установки его в аппаратуру, что является еще одним преимуществом рассматриваемого семейства микросхем;

- сторожевой таймер (WDT), предназначенный для перезапуска программы при появлении сбоев в ходе ее выполнения. Программа, работающая без сбоев, периодически сбрасывает сторожевой таймер, не допуская его переполнения;

- аналоговый компаратор (АС). Он предназначен для сравнения по величине напряжения сигналов, поступающих на входы Р1.0 и Р1.1. Результат сравнения подается на вход Р3.6, не имеющий внешнего вывода;

Наличие у микроконтроллера названных устройств отмечено знаком «+» в колонках SPI, WDT и АС соответственно. Программирование микроконтроллеров семейства AT89 возможно, в зависимости от типа:

- внутри системно-последовательное программирование (с использованием при программировании напряжения питания системы);

- с использованием дополнительных программаторов.

Содержимое Flash памяти программ может быть защищено от несанкционированной записи/считывания. У ряда микроконтроллеров имеется возможность очистки Flash памяти за одну операцию, возможность считывания встроенного кода идентификации.

Микроконтроллеры семейства AT89 выпускаются для работы при разных значениях напряжения питания и тактовой частоты, определяемой частотой подключенного к микроконтроллеру кварцевого резонатора. Диапазон значений напряжения питания (Vcc) лежит в пределах от 2,7 В до 6 В (V=3В) или от 4В до 6В (V=5В). Тактовая частота (Fosc) у микроконтроллеров разных типов достигает 12 или 24 МГц. Ток потребления зависит от величины напряжения питания и тактовой частоты. Максимальное значение тока потребления в рабочем режиме (Icc) при максимальном значении напряжения питания и Fosc=12 МГц составляет 15 мА.

Кроме рабочего режима микроконтроллер может быть переведен в энергосберегающие режимы работы - режим холостого хода (Idle Mode) и режим пониженного энергопотребления (Power Down Mode). В режиме холостого хода процессор остановлен, периферийные устройства продолжают работать, коды в IRAM сохраняются. Ток потребления уменьшается в 4-5 раз. Перевод в режим холостого хода выполняется по команде в программе, выход из режима - по сигналу сброса или при поступлении любого разрешенного запроса прерывания.

В режиме пониженного энергопотребления остановлен генератор тактового сигнала, коды в IRAM сохраняются. Ток потребления имеет величину 20ч100 мкА. Перевод в режим пониженного энергопотребления выполняется по команде в программе, выход из режима - по сигналу сброса. Микроконтроллеры типов S53, LS53, S8252 и LS8252 выходят из режима также при поступлении внешнего запроса прерывания.

Микроконтроллеры выпускаются в корпусах разных типов с разным числом выводов, при этом число выводов, используемых для подключения микроконтроллера к схеме устройства, может отличаться от числа выводов корпуса.

Микроконтроллеры, имеющие число выводов, равное 20, выпускаются в корпусах PDIP20 и SOIC20. Микроконтроллер типа AT89S4D12 выпускается в корпусах SOIC28 и PLCC32, а микроконтроллеры остальных типов - в корпусах PDIP40, PLCC44, PQFP44, TQFP44.

Микроконтроллеры семейства AT89 ориентированы на использование в качестве встроенных управляющих контроллеров в промышленном (-400Cч850C) и коммерческом (00Cч700C) диапазонах температур. Имеются исполнения микроконтроллеров AT89C51 и AT89C52, соответствующие требованиям, предъявляемым к приборам используемым в автомобильном (-400Cч1250C) и Military (-550Cч1250C) диапазонах температур.

С учетом требований технического задания, проанализировав параметры микроконтроллеров фирмы Atmel, подходящим для проектирования реле времени.

Является микроконтроллер AT89С2051. Он, прежде всего экономичный, построенный с использованием RISK архитектуры. Данный микроконтроллер является 8-разрядным с низким энергопотреблением, основанным на AVR архитектуре. Содержит флэш-память 2 Кб, с возможностью внутрисхемного программирования и память EEPROM данных, емкостью от 64 байта.



2.3 Микроконтроллер AT89C2051

Микроконтроллер AT89C2051 является наиболее простым в семействе AT89 после AT89C1051. Этот микроконтроллер ориентирован на использование в качестве встроенного управляющего контроллера.

Основные параметры микроконтроллера:

- емкость перепрограммируемой флэш-памяти: 2 Кбайт, 1000 циклов стирание/запись;

- программирование флэш-памяти программ ведется с использованием напряжения 12 В, ее содержимое может быть защищено от несанкционированных записи/считывания. Имеется возможность очистки Flash памяти за одну операцию, возможность считывания встроенного кода идентификации;

- диапазон рабочих напряжений от 2,7 В до 6 В;

- диапазон рабочих частот от 0 Гц до 24 МГц;

- потребление в активном режиме на частоте 12 МГц не превышает 15 мА и 5,5 мА при напряжении питания 6 В и 3 В, соответственно;

- двухуровневая блокировка памяти программ;

- СОЗУ емкостью 128 байта;

- 15 программируемых линий ввода/вывода;

- один 16-разрядный таймер/счетчик событий;

- три источника сигналов прерывания;

- выходы прямого управления СИД;

- встроенный аналоговый компаратор;

- пассивный (idle) и стоповый (power down) режимы;

- потребление в пассивном режиме, при котором остановлено ЦПУ, но система прерываний, ОЗУ, таймер/счетчик событий и последовательный порт остаются активными, не превышает 5 мА и 1 мА. В стоповом режиме потребление не превышает 100 мкА и 20 мкА при напряжении питания 6 В и 3 В, соответственно;

- промышленный (-40⁰Cч85⁰C) и коммерческий (0⁰Cч70⁰C) диапазоны температур;

- 20-выводные корпуса PDIP и SOIC;

- микроконтроллеры данного типа не поддерживают работу с внешней памятью.



3. Разработка алгоритма работы позиционера для спутниковой антенны

Для того чтобы понять принцип работы любого устройства, удобно представить его в виде алгоритма.

После того как пользователь включит позиционер, устройство выполнит команды инициализации системы.

Эти команды присваивают всем основным переменным программы начальные значения, настраивают систему прерываний процессора, программируют работу системных таймеров, и поступает команда запуска таймеров. После выполнения модуля инициализации управляющая программа переходит к настройке антенны, устанавливая её в крайнее западное (восточное) положение. После чего будет произведен начальный сброс системы и устройство перейдет в режим «установка». Следующим этапом будет включение режима записи или стирания каналов из памяти (в память) позиционера. Когда устройство выполнит один из режимов (запись/стирание каналов) позиционеру будет дана команда перехода в режим «работа». В этом режиме программа будет находиться все время, вплоть до выключения питания позиционера. В зависимости от режима работы, программа будет выполнять либо режим «работа», либо «установка».



4. Разработка схемы позиционера для спутниковой антенны

4.1 Разработка структурной схемы

На данном этапе проектирования предстоит разработать структурную схему позиционера для спутниковой антенны. Структурная схема будет служить опорой при дальнейшей разработке принципиальной схемы устройства. В ней следует обозначить узлы необходимые для работы будущего устройства.

Основной компонент устройства будет микроконтроллер, он должен управлять следующими устройствами: двухразрядным светодиодным дисплеем, состоящим из двух семи сегментных индикаторов, двумя ключами включения и выключения мотора поворотного устройства (прямой и инверсный ход). Кроме того, микроконтроллер должен получать и обрабатывать сигналы от следующих внешних устройств: кнопки управления (7 кнопок), датчик поворота антенны, фотоприемник сигналов ДУ.

Для визуального отображения информации о том, в каком положении находится антенна необходимо индикатор. Наиболее оптимальным для устройства будет применение двух семи сегментных индикаторов.

Для обеспечения возможности ручного управления мотором спутниковой антенны пользователем необходимо предусмотреть в схеме 7 кнопок:

- кнопка «Сброс» будет предназначаться для приведения устройства в начальное положение;

- кнопка «К+» будет предназначаться для увеличения номера каналов;

- кнопка «К-» будет предназначаться для уменьшения номера канала;

- кнопка «З/С» будет предназначаться для записи или стирания каналов устройством;

- кнопка «Запад» будет предназначаться для управления поворотом антенны влево;

- кнопка «Восток» будет предназначаться для управления поворотом антенны вправо;

- кнопка «Вкл./Выкл.» будет предназначаться для включения или выключения устройства.

Для распознавания управляющих сигналов с пульта ДУ, необходимо, что бы в схеме были применены такие устройства как: дешифратор и приемник сигнала.

Для записи каналов должен использоваться регистр управления мотором.

Таким образом, исходя из имеющихся данных, можно составить полную структурную схему позиционера для спутниковой антенны, состоящую из следующих узлов:

- микроконтроллер;

- Электронный ключ - 5;

- дешифратор;

- узел управления мотором;

- индикаторы;

- микросхема флэш-памяти;

- фотоприемник ДУ;

- стабилизатор напряжения;

- инвертор сигнала сброса;

- электрически стираемое ПЗУ.

Разработав структурную схему спутникового позиционера можно приступить к разработке принципиальной схемы прибора.

4.2 Разработка принципиальной схемы

Следующий этап - разработка принципиальной электрической схемы. К этому этапу нужно подходить со всей серьезностью. Удачно разработанная схема - залог качества и надежности всей конструкции. При создании принципиальной схемы, необходимо решить из каких радиокомпонентов должен создаваться прибор. В принципиальной схеме будет показано, по каким портам микроконтроллера будет осуществляться связь со всеми устройствами схемы. Так же необходимо решить от какого источника питания будет питаться напряжением прибор.

4.2.1 Разработка интерфейса индикации и управления

Индикаторы позиционера должны работать в режиме динамической индикации. Динамическая индикация - это очень распространенный прием в цифровой технике. Суть его состоит в том, что для сокращения количества управляющих сигналов индикаторы включают таким образом, чтобы в каждый момент времени светился только один из разрядов. В процессе работы происходит постоянное переключение индикаторов. Сначала включается первый индикатор и высвечивает старший разряд. Затем включается второй индикатор, и высвечивает младший. Затем весь цикл повторяется. Частота повторения подобрана таким образом, что человеческий глаз не видит мерцаний. Ему кажется, что каждый индикатор постоянно высвечивает свою цифру. На рис. 1 показано подключение индикаторов к портам микроконтроллера.

Разработка цепей питания.

Для питания проектируемого устройства к нему необходимо подключить внешний источник питания 10 В.

Для получения нестабилизированного напряжения +12 В, для питания цепей управления позиционера в схеме будет применён выпрямительный мост VDA1 совместно с конденсаторами C1, C2. А выпрямительный мост VDA2 будет служить для получения, не сглаженного постоянного напряжения для питания силовых цепей позиционера. Фильтр R4, C8 нужен для получения, не пульсирующего напряжения для питания входных цепей оптопары.



Рисунок 1. - Подключение индикаторов к портам микроконтроллера:

Так же в схеме необходимо применить стабилизатор DA1 (КРЕН5) для получения стабилизированного напряжения питания +5 В для всех цифровых микросхем. На рис. 2 показаны цепи питания схемы спутникового позиционера.

Рисунок 2. - Цепь питания схемы спутникового позиционера:



4.2.3 Разработка интерфейса сопряжения с нагрузкой

Развязка будет обеспечиваться при помощи транзисторного оптрона DAI (AOT104).

Для питания светодиода оптрона должно использоваться постоянное напряжение, которое снимается с выпрямительного моста VDA2. Это напряжение, так же будет предназначено для питания всех внешних цепей схемы.

А именно: двигателя поворота антенны и цепей датчика поворота.

Двигатель будет питаться непосредственно от пульсирующего напряжения.

Для питания светодиода такое напряжение непригодно. Импульсы 50 Гц могут быть восприняты, как импульсы от датчика поворота антенны. Поэтому в схеме необходимо применить сглаживающий фильтр R4, С8. Сглаженное напряжение подается на светодиод оптрона DAI через контакт датчика поворота антенны и токоограничивающий резистор R3. Светодиод загорается в момент замыкания контактов датчика. При этом транзистор оптрона открывается и замыкает на общий провод вывод 16 микроконтроллера (линию Р 1.4).

Это равносильно подаче на этот вход сигнала логического нуля. При размыкании контакта датчика светодиод гаснет, транзистор закрывается и на входе P 1.4 устанавливается уровень логической единицы, благодаря внутреннему резистору нагрузки выходного каскада. Резистор R5 служит для подачи начального смещения на базу внутреннего транзистора оптрона. В схеме подключения датчика не предусматривается никаких аппаратных антидребезговых мер.

Подключение микроконтроллера к нагрузке. Это связано с тем, что в позиционере применен мощный антидребезговый алгоритм, заложенный в управляющую программу. Интерфейс сопряжения с нагрузкой приведен на рис. 3.



Рисунок 3. - Интерфейс сопряжения с нагрузкой:

4.3 Назначение компонентов и работа схемы

При разработке принципиальной схемы позиционера для спутниковой антенны необходимо осветить и подробно рассмотреть все каскады, цепи и узлы, имеющиеся в ней.

Основу схемы позиционера должен составлять микроконтроллер AT89C2051 (D1) фирмы «Atmel». Этот микроконтроллер является аналогом микросхемы 8051 (Intel). Только имеет всего два порта ввода/вывода (P1 и P3) и не имеет возможности подключения внешнего ОЗУ. В микроконтроллере имеется внутренняя флэш-память программ. В ней зашита программа.

Порт P3 микроконтроллера должен использоваться как шина данных. Через него будет происходить вывод изображения на два семи сегментных индикатора (DD1 и DD2), ввод с клавиатуры, а так же вывод сигнала управления двигателем поворота антенны. Микросхема D4 (К555ТМ2) должна исполнять роль двухразрядного параллельного регистра для хранения сигнала управления двигателем антенны.

Дешифратор D3 (К555ИД4) будет служить для выбора либо одного из разрядов индикатора, либо клавиатуры, либо регистра управления двигателем. Транзисторы VT4, VT5 это ключи. Они будут применяться для повышения яркости свечения индикаторов DD1 и DD2. На микросхеме D4 необходимо собрать регистр управления двигателем. При помощи ключей VT2, VT3 он будет включать либо реле K1 либо реле K2, что приводит к включению двигателя поворота антенны. При включении K1 двигатель должен поворачивается на восток, при включении K2 - на запад. Включение двух реле сразу программно не предусмотрено. Но если это случайно произойдет, то ничего страшного не случится. Схема будет сделана таким образом, что двигатель просто обесточится. Оптопара AT1 (АОТ123) должна служить для передачи сигнала от геркона - датчика поворота антенны и электрической развязки силовых цепей антенны и цепей управления. Этой же цели будет служить применение электромагнитных реле для управления двигателем. С выхода оптрона сигналы поступят на вход P1.4 микроконтроллера. Фотоприемник D5 необходим для приема и усиления инфракрасных сигналов с пульта дистанционного управления. С выхода фотоприемника сигналы будут поступать на вход P1.5 микроконтроллера. Выпрямительный мост VDA1 совместно с конденсаторами C1, C2 целесообразно применить в схеме для получения нестабилизированного напряжения +12 В для питания цепей управления позиционера. Выпрямительный мост VDA2 будет служить для получения, не сглаженного постоянного напряжения для питания силовых цепей позиционера. Фильтр R4, C8 нужен для получения, не пульсирующего напряжения для питания входных цепей оптопары.

Микросхема D2 необходима в схеме, так как это электрически стираемая ПЗУ. Оно будет служить для хранения информации о всех настройках позиционера (в основном углов поворота антенны) при пропадании напряжения питания. В этом же ПЗУ должна храниться информация о текущем положении антенны. Эта информация будет записываться туда непрерывно в процессе поворота антенны. Поэтому при пропадании питания в процессе поворота контроллер не «забывает» текущее положение и после включения питания продолжает отработку команды.

Диоды VD1чVD7 необходимы для развязки контактов клавиатуры. На элементах R1 и C3 целесообразно собрать цепь начального сброса микроконтроллера. На транзисторе VT1 должен быть собран инвертор сигнала сброса для регистра управления мотором. Стабилизатор DA1 (КРЕН5) необходимо применить для получения стабилизированного напряжения питания +5 В, для всех цифровых микросхем.

В процессе работы устройства по прерыванию от внутреннего таймера микроконтроллера должен происходить цикл динамической индикации с частотой около 50 Герц, состоящий из двух полуциклов. В первом полуцикле короткое мгновение должно происходить считывание состояния клавиатуры, а затем вывод и удержание до конца полуцикла изображения на первом индикаторе (DD1). Во втором полуцикле в первый момент должен произойти вывод сигнала управления двигателем, который запоминается в регистре управления двигателем, А затем - вывод и удержание до конца полуцикла изображения на второй индикатор (DD2).

...