ЭССОИ вар_30. Контрольная работа 1 по дисциплине Электронные средства сбора, обработки промышленной и деловой информации учебное пособие В. Л. Савчук Электронные средства сбора, обработки промышленной и деловой информации Часть 1
 Скачать 246.5 Kb.
|
|
Томский межвузовский центр дистанционного образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Кафедра промышленной электроники (ПрЭ) Контрольная работа №1 по дисциплине «Электронные средства сбора, обработки промышленной и деловой информации » учебное пособие В. Л. Савчук «Электронные средства сбора, обработки промышленной и деловой информации Часть 1» учебное методическое пособие В. Л. Савчук «Электронные средства сбора, обработки промышленной и деловой информации» Выполнил студент гр. специальности 210106 21 марта 2015 г. 2015 г. Задание Разработать структурную схему телефонного автоответчика текущего времени. Использовать метод кодирования – восстановления. Составить алгоритм программы ЭВМ, для обслуживания автоответчика в режиме прерывания программы. 1 Анализ задания Одной из важных функций автоответчика является функция голосовых часов. Эта функция имеется практически во всех типах автоответчиков. Суть голосовых часов в том, что во время записи поступившего сообщения в память автоответчика записывается в голосовой форме текущее время. Это позволяет при прослушивании сообщений узнать время поступления сообщения. Кроме того, существуют функции текущего времени, когда по запросу абонента автоответчик может проговорить текущее значение времени. Таким образом, наша задача сводится к записи и воспроизведению текущего времени в речевой форме на русском языке по запросу пользователя. Метод прямого кодирования – восстановления – это один из самых простых методов кодирования и декодирования речевой информации. Сущность метода заключается в том, что для кодирования информации используется метод непосредственной записи нескольких сообщений, читаемых диктором. Обычно начитываются слоги, слова или предложения. Все записи нумеруются и записываются в память. Таким образом, формируется словарь слов. Для воспроизведения текста используется метод непосредственного чтения данных из памяти словаря. Главное преимущество метода в том, что речевой сигнал никак не сжимается и не искажается, поэтому при воспроизведении мы получаем качественный звук. Главный недостаток данного метода – записанный словарь занимает много памяти. Хотя на данном этапе развития технологий данный недостаток не столь критичен, поскольку современные устройства хранения памяти могут хранить достаточно большой массив данных. 2 Разработка структурной схемы устройства Общая структура разрабатываемого устройства содержит в себе в качестве главного управляющего элемента – ЭВМ, в которой происходит основная обработка информации и управление устройством. Информация от ЭВМ в виде специальных команд отправляется на контроллер. Контроллер решает, что необходимо сделать: записать аудиозапись, воспроизвести аудиозапись, сохранить данные или стереть данные и так далее. Для записи аудиоданных используется микрофон. Сигнал с микрофона необходимо отфильтровать и усилить. Для вывода данных на громкоговоритель или динамик необходимо выходной аудио сигнал пропустить через фильтр и усилитель для улучшения качества звука. Стоит отметить, что мы разрабатываем устройство воспроизведения текущего времени, следовательно, в память данных заранее диктором через микрофон происходит запись аудиосообщений в виде произнесения элементов времени. Управляющая ЭВМ в виде кодов либо адресов участков памяти выдает контроллеру информацию о том, какие участки памяти требуется воспроизвести, а так же какова длительность воспроизведения. Общая структура устройства представлена на рисунке 2.1.  Рисунок 2.1 - Структурная схема автоответчика ЭВМ – основной элемент управления всего устройства. Вся настройка и управление автоответчиком в нашем случае осуществляется через ЭВМ. Контроллер принимает команды от ЭВМ по одному из стандартных интерфейсов связи и в соответствии с данными командами управляет остальными узлами системы. Память делится на память аналоговых данных (хранение записанных сообщений) и память цифровых данных (настройки, значение переменных и т.д.); Фильтры низких частот повышают помехозащищенность как записываемого, так и воспроизводимого сигнала. Усилители преобразуют маломощный сигнал до уровня требуемой мощности. Динамик – устройство звукоснимателя и воспроизведения звука. Микрофон – устройство ввода аналоговых данных в устройство в виде речевых сообщений. Речевые сообщения зачитываются диктором. Например, в нашем случае это все цифры, а так же слова типа: «часов», «минут» и «секунд» во всех наклонениях, которые могут использоваться при произнесении времени. 3 Разработка алгоритма управляющей программы Рассмотрим принцип работы программы. Согласно заданию, воспроизведение должно быть по прерыванию. Поэтому назовем событие прерывания внешним (INT), которое возникает тогда, когда требуется воспроизвести сообщение о времени по запросу пользователя при нажатии, например, на соответствующую кнопку в программе или на аппаратную кнопку. В нашем случае инициатором запроса на воспроизведения сообщения будет пользователь, нажавший на соответствующую кнопку в программе. Таким образом. Программа подразумевает режим записи всех необходимых аудиоданных, генерацию запроса на воспроизведение и воспроизведение данных. Аудио данные размещаются во внутренней памяти управляемого устройства. Если возникает прерывание на канале INT, то запускается механизм воспроизведения звука по заданным параметрам. В качестве заданных параметров будем использовать значения текущего времени на момент запроса, а так же адреса тех сообщений (номера в памяти), которые необходимо воспроизвести. Для разработки программного обеспечения необходимо рассмотреть принципы работы интерфейса связи с микросхемой автоответчики, например это может быть интерфейс I2C [6].  Рисунок 3.1 - Передача стартового и стопового бита по каналу I2C  Рисунок 3.2 - Адресация по каналу I2C  Рисунок 3.3 - Ожидание и прием данных по каналу I2C  Рисунок 3.4 – Алгоритм работы программы управления Заключение В результате была разработано устройство телефонного автоответчика, способного в речевой форме сообщать текущее время и управляемого через LPT порт персонального компьютера. Помимо структуры устройства разработан алгоритм управляющей программы. Управление устройства осуществляется по протоколу I2C. Список используемых источников Телефонный автоответчик. – [Электронный ресурс]: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1647892 Фролов, А. В. Синтез и распознавание речи. Современные решения / А. В. Фролов, Г. В. Фролов. – М. : Связь, 2003. – 216 с. Савчук, В.Л. Электронные средства сбора, обработки и отображения информации: учебное методическое пособие. — Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012. — 146 с. Брускин, В. Я. Схемотехника автоответчиков: справочное издание / В. Я. Брускин; Ред. С. Л. Корякин-Черняк. - СПб. : Наука и техника, 1999. - 175,[с. : ил. + 8 табл.(вклейка). - (Зарубежная электроника). - ISBN 5-88977-055-1 Параллельный порт LPT. – [Электронный ресурс]: http://ru.wikipedia.org/wiki/IEEE_1284 Семенов, Б. Шина I2C в радиотехнических конструкциях. - М.: "Солон-Р", 2002. Программирование LPT порта. – [Электронный источник]: http://robofob.ru/materials/other/ports/lpt.html |