PSOC là viết tắt của Programable System – On – Chip là sự tích hợp của một vi điều khiển nhân và các mô đun xử lý tín hiệu khác. Chính sự tích hợp thêm các mô đun xử lý tín hiệu cho phép thay thế các mạch ngoại vi là ưu điểm nổi bật nhất của vi điều khiển PSOC so với các họ vi điều khiển khác. Các mô đun xử lý tín hiệu thông dụng được chia làm hai loại đó là các mô đun số và các mô đun tương tự như: bộ khuếch đại tín hiệu tương tự lập trình được (Programable Gain Amplifier: PGA), các bộ biên đổi số - tương tự, tương tự - số 14 bít, các bộ lọc (filter), bộ so sánh, định thời, điều chế độ rộng xung (PWM) v.v… Có thể mô tả vi điều khiển PSOC như hình 4.32
Dưới đây là một số đặc tính chính của vi xử lý trung tâm.
Là vi xử lý M8C tốc độ xung nhịp 24MHz, có thể hoạt động ở chế độ 48MHz và các chế độ với tốc độ thấp hơn như: 12MHz, 6Mhz… .
Cho phép thực hiện phép nhân 8 x 8 và thanh ghi tích lũy ACC là 32 bít.. Giải điện thế hoạt động từ 3V đến 5V.
Có 12 mô đun tương tự và 8 mô đun số. 16Kb EEPROM bộ nhớ chương trình. 256 bytes SRAM.
Hình 4.33. Sơ đồ khối của vi điều khiển PSOC.
Môi trường phát triển ứng dụng là “Psoc Disigner” do nhà sản suất cung cấp. Trên môi trường phát triển có cung cấp sẵn các cơ sở dữ liệu trợ giúp cho việc phát triển các ứng dụng, các công cụ để cấu hình các mô đun và trình dịch để dịch chương trình ứng dụng ra mã máy
Hình 4.34 là hình ảnh thực tế của bộ tạo mã ICAO sử dụng vi điều khiển PSOC.
Các mô đun trong PSOC được kết nối với nhau và kết nối với bên ngoài qua các chân thông qua hệ thống bus nội bên trong PSOC. Việc kết nối, cấu hình các khối bên trong là do người thiết kế làm trực tiếp trên môi trường phát triển. Với vi điều khiển PSOC có thể cấu hình các chân vào ra một cách phù hợp dựa vào các bộ hợp kênh lối vào và các bộ phân kênh lối ra. Trên hình 4.35 là sơ đồ kết nối các khối trong vi điều khiển. Bảng các thông số cấu hình và quá trình nạp chương trình được minh hoạ trong hình 4.36 và 4.37.
Hình 4.35. Kết nối các mô đun trong vi điều khiển PSOC CY8C27443.
Hình 4.37. Nạp chương trình cho vi điều khiển PSOC bằng phần mềm CYP qua cổng LPT.
Hình 4.38. Một đoạn mã ICAO chế độ S được tạo bởi vi điều khiển PSOC CY8C27443.
Bộ tạo mã hỏi-đáp ICAO chế độ S đã được phát thử nghiệm thành công nhờ sử dụng bộ xử lý tín hiệu số DSP56307EVM và vi điều khiển PSOC CY8C27443. Sử dụng DSP và vi điều khiển giúp cho bộ tạo mã có khả năng linh hoạt, mềm dẻo trong việc thay đổi độ rộng xung, chu kỳ lặp lại của xung và thời gian chuyển mức gần như tức thời. Đặc biệt với các loại mã có độ rộng xung rất hẹp như mã ICAO chế độ S, độ rộng xung là 0.25μs ta không thể sử dụng các loại IC số cũng như các linh kiện rời rạc cơ bản vì khi đó sẽ tạo ra độ trễ tổng cộng của các linh kiện là rất lớn, không thích hợp để tạo xung hẹp. Hơn nữa, với việc sử dụng vi điều khiển hay DSP cho phép thay đổi dễ dàng định dạng mã nhờ thay đổi chương trình phần mềm mà không phải thay đổi phần cứng bộ tạo mã.
KẾT LUẬN
Đề tài luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo dao động sóng mang băng tần L điều chế mã nhận biết chủ quyền Quốc Gia dùng cho thiết bị hàng không và hàng hải” đã giải quyết được những vấn đề sau:
Về lý thuyết:
Tổng quan về mạch vòng bám pha và bộ tổ hợp tần số. Tổng quan về kỹ thuật siêu cao tần.
Giới thiệu bộ mã nhận biết chủ quyền Quốc Gia do tổ chức hàng không dân dụng Quốc tế ICAO ban hành.
Về kết quả thực nghiệm:
Chế tạo được bộ tổ hợp tần số băng L có độ ổn định ngang cấp thạch anh có cơ chế nhảy tần linh hoạt, mềm dẻo.
Chế tạo được bộ khuếch đại siêu cao tần công suất 45W dựa trên công nghệ mạch dải dùng làm bộ khuếch đại tín hiệu lối ra của bộ tổ hợp tần số băng L. Chế tạo được bộ phát mã ICAO chế độ S dựa trên hai giải pháp công nghệ là sử dụng bộ xử lý tín hiệu số DSP56307EVM hoặc vi điều khiển PSOC.
Đề tài luận văn là một chuyên đề nằm trong đề tài nghiên cứu trọng điểm cấp nhà nước thực hiện bởi cơ quan chủ trì là trường Đại học Công Nghệ. Liên quan đến nội dung luận văn đã có hai bài báo tại Hội nghị quốc tế về công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực truyền thông, ATC2008 và Hội thảo khoa học Quốc Gia lần thứ tư về nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông, ICI.rda‟08. Khi đề tài này được hoàn thành và đưa vào liên kết với các phần khác trong đề tài lớn sẽ góp phần giải quyết được một vấn đề lớn trong ngành hàng không Việt Nam cũng như trong lĩnh vực quân sự phòng không.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt:
1. Nguyễn Kim Giao (2006), “Kỹ thuật điện tử số”, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Hà Nội.
2. Kiều Khắc Lâu (2006), “Cơ sở kỹ thuật siêu cao tần”, Nhà xuất bản Giáo dục.
3. Nguyễn Thị Xuân Mỹ (2007), “Hệ thống thông tin, dẫn đường, giám sát phục vụ quản lý không lưu CNS/ATM”, Tạp Chí Bưu Chính Viễn thông, 27/07/2007
4. Phạm Minh Việt (2002), “Kỹ thuật siêu cao tần”, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
Tiếng Anh:
5. David M. Pozar (1994), “Microwave Engineering” 3rd Edition.
6. Danny Abramovitch (2002), “Phase-Looked loops: A control centric tutorial”, Agilent Labs (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
7. Dean Banerjee (2006), “PLL performance, Simulation and Design Handbook”, 4th Edition.
8. Duberly Mazuelos, “DSP56300 HI08 Host Port Programming”. 9. ICAO (1996)- Rules of the Air and Air Trafic Services, 13 Eddition. 10. ICAO (1996)- Aeronautical Telecommunication – 15th Edition.
11. ICAO (2001)- Air Trairfic Control Services, Flight Information Service and Alerting Services, 13 Edittion.
12. Laxxuss (2005), “CMOS PLL Synthesizers – Analysis and Design”, Springer 13. Motorola, “DSP56307EVM User‟s Manual”.
14. Motorola, “DSP56307 - 24 Bit Digital Processor User‟s Manual”.
15. Richard J.Higgins (1983), “Electronic with Digital and Analog Integrated Circuit”, Prentice-Hall, INC., Englewood Cliffs N.J.07632.
Websites:
16. http://www.analog.com/
17. http://www.cypress.com
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
1. Vũ Tuấn Anh, Đặng Thị Thanh Thuỷ, Đỗ Trung Kiên và Bạch Gia Dương,
“Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ tạo mã hỏi-đáp với cấu trúc mềm dẻo sử dụng trong hệ thống nhận biết chủ quyền Quốc gia”, Hội thảo khoa học Quốc Gia lần thứ tư về nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông, ICI.rda’08.
2. Đặng Thị Thanh Thuỷ, Đỗ Trung Kiên, Vũ Tuấn Anh và Bạch Gia Dương,
“Study, design and fabrication of a transmitter system for the national sovereignty identification code”, Hội nghị quốc tế về công nghệ hiện đại trong lĩnh vực truyền thông, ATC2008.