Разработка микропроцессорной системы для управления объектом (стр. 7 )

Для расчета сопряжения по линиям сигналов ВА11 необходимы следующие параметры микросхем AT89S8252, DS1225AD, M2764A-2F1:

Эти значения подставляются в формулы (1), (2), (3).

,

,

.

Условия выполняются, следовательно, дополнительных схем для сопряжения не требуется.

Для расчета сопряжения по линии сигнала ВА12 необходимы следующие параметры микросхем AT89S8252, DS1225AD, M2764A-2F1, КР1554ИД7 :

Эти значения подставляются в формулы (1), (2), (3).

,

,

.

Условия выполняются, следовательно, дополнительных схем для сопряжения не требуется.

Для расчета сопряжения по линиям сигналов ВА13, ВА14 необходимы следующие параметры микросхем AT89S8252, КР1554ИД7 :

Эти значения подставляются в формулы (1), (2), (3).

,

,

.

Условия выполняются, следовательно, дополнительных схем для сопряжения не требуется.

1.10. Расчёт потребляемой мощности

Мощность рассчитывается по формулам из справочника [ 10 ]:

, (4)

, (5)

, (6)

, (7)

, (8)

где PCC.S – потребляемая мощность в статическом режиме, PCC.D1 – потребляемая мощность в динамическом режиме (затраты на переключение емкости, связанной с выходом элемента), PCC.D2 – потребляемая мощность, связанная со сквозными токами, UCC - напряжение питания, ICC – ток потребления, CL – емкость нагрузки, СO – выходная емкость элемента (если выходная емкость элемента неизвестна, то, как указано в справочнике [], возьмем ее значение равным 15 пФ), CI – суммарная входная емкость элементов нагрузки, СМ – емкость монтажа, TCY – время цикла вывода данных с элемента.

Расчет мощности для каждого блока.

1. Модуль MPM. Содержит следующие блоки: микроконтроллер АТ89S53, регистр адреса КР1554ИР22, дешифратор адреса КР1554ИД7, 2 элемента КР1554ЛН1, один элемент КР1554ЛИ1, таймер/счетчик КР580ВИ53. Следовательно, мощность потребления модуля MPM есть сумма мощностей этих блоков:

(9)

По формулам (4), (5), (6), (7) PCC.AT89S8252 - мощность потребления микроконтроллера AT89S8252:

,

,

Время цикла TCY выбирается из расчета максимальной частоты выходного сигнала с микроконтроллера. Наибольшая частота у сигнала ALE, который формируется дважды за цикл при обращении к внешней памяти программ. При частоте кварцевого генератора 6 МГц время машинного цикла составит 2 мкс. Т. к. АLE вырабатывается дважды за цикл, то время цикла для ALE 1 мкс.

По формулам (4), (5), (6), (7), (8) PCC.КР1554ИР22 - мощность потребления регистра адреса:

,

,

,

,

По формулам (4), (5), (6), (7), (8) PCC.КР1554ИД7 - мощность потребления дешифратора адреса:

,

,

,

,

По формулам (4), (5), (6), (7), (8) PCC.КР1554ЛН1 - мощность потребления элемента КР1554ЛН1:

,

,

,

,

По формулам (4), (5), (6), (7), (8) PCC.КР1554ЛИ1 - мощность потребления элемента КР1554ЛИ1:

,

,

,

,

По формулам (4), (5), (6), (7), (8) PCC.КР580ВИ53 - мощность потребления таймера/счетчика КР580ВИ53:

,

,

По формуле (9) рассчитаем результирующую мощность потребления для блока MPM:

2. Модуль ROM. Содержит микросхему M2764A-2F1. Время цикла TCY выбирается из расчета максимальной частоты выходного сигнала с микросхемы. Частота определяется входным сигналом PSEN, время цикла которого равно времени цикла сигнала ALE 1 мкс. По формулам (4), (5), (6), (7) PCC.M2746A - мощность потребления микросхемы памяти M2764A-2F1:

,

,

,

3. Модуль NVRAM. Содержит микросхему DS1225AD. По формулам (4), (5), (6), (7) PCC.DS1225 - мощность потребления микросхемы памяти DS1225AD:

,

,

,

4. Модуль AIOU. Содержит следующие блоки: аналоговый мультиплексор MAX309, регистр аналогового ввода для младшего байта КР1554ИР22, формирователь для старшего байта аналогового ввода КР1554АП4, ЦАП AD5311, АЦП MAX151, и элемент КР1554ЛН1. Следовательно, мощность потребления модуля AIOU есть сумма мощностей этих блоков:

, (10)

По формулам (4), (5), (6), (7) PCC.MAX309 - мощность потребления аналогового мультиплексора МАХ309:

,

,

По формулам (4), (5), (6), (7), (8) PCC.КР1554ИР22 - мощность потребления регистра для младшего байта аналогового ввода КР1554ИР22:

,

,

,

,

По формулам (4), (5), (6), (7), (8) PCC.КР1554АП4 - мощность потребления формирователя для старшего байта аналогового ввода КР1554АП4:

,

,

,

,

По формулам (4), (5), (6), (7) PCC.AD5311 - мощность потребления цифро-аналогового преобразователя AD5311:

,

,

,

По формулам (4), (5), (6), (7) PCC.MAX151 - мощность потребления аналого-цифрового преобразователя MAX151:

,

,

,

По формулам (4), (5), (6), (7), (8) PCC.КР1554ЛН1 - мощность потребления элемента КР1554ЛН1:

,

,

,

,

По формуле (10) результирующая мощность потребления для блока AIOU:

5. Модуль INDU. Содержит следующие блоки: регистр на микросхеме КР1554ИР40, регистр на микросхеме КР1554ИР22, элемент КР1554ЛН1, 4 транзистора КТ501Б, широкополосную динамическую головку 0.25ГДШ–2. Расчет мощности для резисторов приведен выше. Следовательно, мощность потребления модуля INDU есть сумма мощностей этих блоков:

, (11)

По формулам (4), (5), (6), (7), (8) PCC.КР1554ИР40 - мощность потребления регистра КР1554ИР40:

,

,

,