UM GERADOR DE FORMAS DE ONDA

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1 UM GERADOR DE FORMAS DE ONDA PROGRAMÁVEL Especificação do trabalho integrador para a avaliação distribuída da edição de 00 / 0 da disciplina EEC04 (Microprocessadores) Resumo O objectivo principal deste documento consiste em apresentar uma especificação para o gerador de formas de onda programável, que constitui o trabalho integrador previsto na avaliação da disciplina EEC04 (Microprocessadores). Após um breve secção introdutória, referente ao método que será usado para avaliar o trabalho apresentado pelos alunos, seguem-se a descrição do circuito onde será executado o código a desenvolver, a especificação funcional a implementar e a referência a possíveis tarefas complementares, que permitam introduzir uma valorização adicional. A concluir, apresentam-se algumas recomendações relativas à realização do trabalho e à elaboração do relatório, e por fim algumas referências a elementos de estudo directamente relacionados com o trabalho aqui proposto. Novembro de 00

2 Microprocessadores.º ano da LEEC Pág. / JMF Especificação do trabalho integrador para a avaliação distribuída

3 Microprocessadores.º ano da LEEC Introdução O modelo adoptado nesta disciplina corresponde à "Avaliação distribuída sem exame final", tal como descrita nas Normas Gerais de Avaliação (Artigo.º, ponto ). A avaliação distribuída terá lugar através da realização de duas provas escritas durante o semestre, sendo a classificação final complementada por uma componente correspondente ao trabalho integrador que é apresentado neste documento. Este trabalho integrador decorrerá nas semanas de e 9 de Dezembro e terá um peso de 0% (já que as provas escritas têm um peso de 40% cada uma), determinado pelo respectivo relatório e pela demonstração de funcionamento, de acordo com as seguintes componentes: Estrutura: conjunto das matérias apresentadas, relativamente aos assuntos tratados no trabalho e às decisões tomadas. Apresentação: Aspectos gráficos. Linguagem: Correcção linguística. Conteúdo: Rigor técnico do conteúdo. Discussão: Interacção com o docente das aulas TP, na demonstração final de funcionamento. Os alunos que não apresentarem este trabalho integrador perderão a classificação correspondente, o que limitará a sua classificação máxima a valores. O modelo de realização previsto para este trabalho mantém os grupos formados no decorrer das aulas teórico-práticas, embora não seja excluída a possibilidade de realização individual. No caso de realização em grupo, o relatório será comum e a diferença entre as notas a atribuir a cada elemento será determinada na etapa final de discussão (referida acima). Descrição do hardware O gerador de formas de onda programável pretendido deve ser tão compacto quanto possível, pelo que a indicação do modo de funcionamento pretendido será enviada via RS- a partir de um PC (não existirá painel frontal com botões e sinalizadores). O diagrama esquemático do circuito está apresentado na figura, onde se verifica a existência de quatro tipos principais de componentes: O microcontrolador 9C (variante com memória de programa do tipo Flash) O conversor de nível MAX (converte os níveis lógicos do microcontrolador para os /- V da ligação RS-) JMF Especificação do trabalho integrador para a avaliação distribuída Pág. /

4 Microprocessadores.º ano da LEEC O conversor D/A de bits DAC0, ligado à porta do microcontrolador O circuito que converte a corrente de saída do conversor D/A (entre 0 e ma, a entrar no pino de saída I OUT ) para uma tensão entre V e V MAX 0 TIN TIN ROUT RIN 4 C TOUT C- 4 V- C V C- TOUT 9 RIN ROUT TxD RxD GND cabo RSC AT9C P.0/A P./A9 P./A0 P./A P.4/A P./A P./A4 P./A P.0/RXD P./TXD P./INTO P./INT P.4/TO P./T P./WR P./RD PSEN ALE/PROG XTAL XTAL 9 P0.0/AD0 P0./AD P0./AD P0./AD P0.4/AD4 P0./AD P0./AD P0./AD P.0 P. P. P. P.4 P. P. P. RST EA/VPP V LSB/B0 B B B B4 B B MSB/B 0K VLC DAC0 -V COMP V- VREF VREF- /IOUT IOUT -V 4 4 K 4K K / TL V / TL0 -V saída analógica uf botão de reset 0K 0K pf,09mhz pf 0K N44 Title JMF - gerador programável de formas de onda (Nov. 00) Size Document Number Rev A <Doc>.0 Date: Tuesday, November 0, 00 Sheet of Fig. : Diagrama esquemático do gerador de formas de onda programável. O primeiro passo na realização deste trabalho deve naturalmente consistir numa análise detalhada do diagrama esquemático apresentado acima. Em particular, cada aluno deve certificar-se que compreende a razão da existência de cada componente apresentado. Este passo pode requerer a consulta às folhas de características dos componentes, que estão facilmente disponíveis através da Internet. Especificação funcional O gerador de formas de onda programável deve permitir a selecção da forma de onda a gerar, bem como a variação da frequência e dos valores máximo e mínimo, de acordo com os seguintes requisitos: Formas de onda a suportar: triangular, dente de serra ascendente, dente de serra descendente e onda quadrada Pág. 4 / JMF Especificação do trabalho integrador para a avaliação distribuída

5 Microprocessadores.º ano da LEEC Frequência: A gama de frequências a suportar deve começar em 0 Hz e prolongarse até ao máximo valor que seja permitido pelo relógio do microcontrolador. A variação do valor da frequência não deve alterar os actuais valores máximo e mínimo da tensão de saída. É desejável que a frequência se mantenha, qualquer que seja a forma de onda seleccionada (i.e. se modificarmos a selecção da forma de onda a gerar, o valor actual da frequência não deveria sofrer alteração). Valores máximo e mínimo: Deve ser possível o ajuste individual dos valores máximo e mínimo, tendo o valor mínimo como limite superior o valor máximo e este, como limite inferior, o valor mínimo (quando os valores máximo e mínimo especificados forem iguais será gerada uma saída DC com este valor). No caso das formas de onda triangular e em dente de serra, o ajuste de qualquer destes valores deve ser feito mantendo-se o declive, o que implica que a frequência diminui quando aumentarmos a excursão na saída (e vice-versa). A configuração de funcionamento do nosso gerador de formas de onda programável será integralmente realizada via RS- a partir de um PC, de acordo com as seguintes recomendações: As teclas numéricas ( a 4 ) deverão ser usadas para seleccionar o parâmetro a configurar: - Forma de onda; - Frequência; - Valor máximo; 4- Valor mínimo. As teclas e - devem realizar a acção de incrementar / decrementar relativamente ao último parâmetro seleccionado (e.g. carregar em e depois em deve passar à forma de onda seguinte, dentro da sequência triangular - serra ascendente serra descendente quadrada triangular -...). Se o código da tecla premida não tiver significado, não devem ocorrer alterações relativamente à situação de funcionamento actual. O ajuste do modo de funcionamento pretendido iniciar-se-á normalmente pelos valores máximo e mínimo, após o que se passará ao ajuste da frequência (já que esta não modifica aqueles valores). Se nenhuma forma de onda estiver seleccionada, a saída analógica deve manter-se em 0 V. Tarefas complementares Os alunos que se vejam impossibilitados de comparecer a uma das provas de avaliação (e fiquem por essa razão no regime de avaliação 00 em vez do ) deverão implementar modos de funcionamento adicionais, que expandam a especificação funcional descrita na secção anterior. Estes novos requisitos serão apresentados caso a caso, devendo os alunos nestas circunstâncias contactar com os docentes, para obter a especificação das tarefas complementares a realizar. JMF Especificação do trabalho integrador para a avaliação distribuída Pág. /

6 Microprocessadores.º ano da LEEC Recomendações para a realização do trabalho Serão valorizadas todas as boas práticas de projecto que têm sido realçadas ao longo das aulas teóricas e teórico / práticas, tais como a programação modular, a utilização de segmentos recolocáveis (sempre que tal seja possível), a inclusão de comentários apropriados à compreensão do código, etc. A elaboração do relatório deve levar em conta as recomendações referidas no início deste documento (estrutura do relatório, apresentação, correcção da linguagem e rigor técnico do conteúdo) e incluir em anexo os ficheiros com o código assembly desenvolvido. A submissão do relatório deve ser feita em forma impressa e em forma electrónica, ambas com o mesmo conteúdo. O relatório deve integrar todos os elementos considerados necessários para descrever o trabalho realizado, mas de forma concisa e tão sucinta quanto possível (a verbosidade é um factor de penalização). A inclusão de ilustrações deve ser privilegiada face à descrição textual, nomeadamente no que se refere à descrição de modos de funcionamento (e.g. através de fluxogramas), à apresentação de resultados (e.g. formas de onda obtidas na saída), etc. Isto não significa no entanto que não exista lugar no relatório para a inclusão de aspectos de pormenor, sempre que forem considerados necessários (e.g. a indicação da máxima frequência de funcionamento possível e a justificação desse valor). O relatório em forma electrónica deve incluir um ficheiro (preferencialmente em formato neutro, como PDF ou HTML) com a totalidade do documento apresentado em forma impressa e os ficheiros A correspondentes às rotinas desenvolvidas, para além de quaisquer outros elementos adicionais que os alunos considerem relevante incluir. Este conjunto de ficheiros deve ser enviado por correio electrónico para o docente das aulas teórico / práticas, em formato WinZip, sendo o respectivo nome criado por concatenação do identificador SiFEUP dos alunos que integram o grupo (e.g. ee04-ee000- ee0.zip). O envio deste ficheiro deve ter lugar no final da discussão com cada grupo e constitui a acção que encerra o trabalho aqui proposto. Referências Livro recomendado (capítulo 9). Guiões das aulas teórico / práticas correspondentes às semanas de 4, e de Novembro (diversos aspectos elementares relacionados com um gerador de formas de onda programável) Guiões das aulas teórico / práticas correspondentes à semana de de Outubro (programação modular em linguagem assembly) Pág. / JMF Especificação do trabalho integrador para a avaliação distribuída