Вычислительное устройство на основе микропроцессорного комплекта серии КР580
Микросхемы программируемого контроллера прерываний, последовательного интерфейса, таймера, дешифратора. Интерфейсное устройство для ввода данных с клавиатуры, вывода информации на дисплей. Генератор тактовых импульсов. Оперативное запоминающее устройство.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.02.2016 |
| Размер файла | 1,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Вычислительное устройство на основе микропроцессорного комплекта серии КР580
Введение
Современный этап развития человеческого общества характеризуется все возрастающим проникновением электроники во все сферы жизни и деятельности людей. Достижения в области электроники в значительной мере способствуют успешному решению сложнейших научно-технических проблем, повышению эффективности научных исследований, созданию новых видов машин и оборудования, разработки эффективных технологий и систем управления, получению материалов с уникальными свойствами, совершенствованию процессов сбора и обработки информации и др.
Охватывая широкий круг научных, технических и производственных проблем, электроника опирается на достижения в различных областях знаний. При этом, с одной стороны, электроника ставит перед другими науками и производством новые задачи, стимулируя их дальнейшее развитие, а с другой - вооружает их качественно новыми техническими средствами и методами исследования. Результаты изучения электронных процессов и явлений, а также исследования и разработка методов создания электронных приборов и устройств получают свое воплощение в многообразных средствах электронной техники, развитие которой происходит по двум тесно переплетающимся направлениям. Первая из них связана с созданием электронных приборов различного назначения, технологией их производства и промышленным выпуском. Второе - с созданием на основе электронных приборов различных видов аппаратуры, систем и комплексов для решения сложнейших задач в области вычислительной техники, информатики, связи, радиолокации, телевидения, телемеханики, и многих других областях научной практической деятельности человека.
Достижения электронной науки и техники используются почти без исключения во всех областях человеческой деятельности. Ускоренными темпами электроника внедряется в научные исследования, промышленность, на транспорт, в связь, сельское хозяйство, здравоохранение, культуру, быт, военное дело и другие средства электронной техники стали неотъемлемой частью сложных приборов и устройств самого широкого назначения.
Внедрение микропроцессоров (МП) и микро-ЭВМ в управление технологическими процессами рассматривается как новый этап промышленной революции. На их основе развивается производство и применение станков с числовым программным управлением, промышленных роботов, систем автоматического контроля качества продукции, управления цехами и заводами, создаются гибкие автоматизированные технологические участки и цехи (гибкие автоматизированные производства - ГАП), ориентированные на выпуск широкой номенклатуры изделий. Широкое применение электронной техники в промышленности ведет к повышению производительности труда и качества продукции, освобождает человека от выполнения однообразных утомительных операции и работ в условиях опасных для здоровья. На базе электронной техники реализуются основные устройства автоматических систем управления на объектах непрерывного действия - электростанциях, прокатных станах, печах для плавки металла и др.
МП техника не только существенно расширяет возможности автоматизации, но и позволяет использовать принципиально новые методы управления на основе математических моделей объектов управления. Широкое использование самых различных средств электронной техники стало естественным и неотъемлемым условием жизни людей.
В данном курсовом проекте разработана микропроцессорная система архитектуры 8080, построена на основе микросхем Intel.
Данная разработка ставит своей целью ознакомление с принципами построения микропроцессорных систем и в дальнейшем позволит проектировать современные и быстродействующие устройства.
1. Описание используемых элементов
1.1 Микросхема КР580ВМ80
Микропроцессор КР580ВМ80 (Рисунок 1) является однокристальным восьмиразрядным с однонаправленной шестнадцатиразрядной адресной шиной, двунаправленной восьмиразрядной шиной данных, шина управления мультиплексирована с шиной данных и двенадцатью сигналами управления (шесть входных и шесть выходных). Содержит 4500 транзисторов. Тактовая частота 2 МГц. Адресное пространство - 64 кБ, имеет шесть восьмиразрядных регистров общего назначения. Напряжение питания 5,12 В, мощьность рассеивания 1,25 Вт, напряжение высокого уровня от 9 до 13 В, напряжение низкого уровня от минус 0,3 до плюс 0,8 В. Микропроцессор рассчитан на выполнение логических и арифметических операций с восьмиразрядными числами в двоичной и двоично-десятичной системах счисления, а так же операций с двойной разрядностью (с шестнадцатиразрядными числами). Назначение выводов микросхемы представлены в таблице 1.
Рисунок 1. Условное графическое обозначение микросхемы КР580ВМ80
Таблица 1. Назначение выводов микросхемы
|
Контакты |
Обозначения |
Функциональное назначение |
|
|
1,25-27,29-40 |
А0-А15 |
Шина адреса |
|
|
3-10 |
D0- D7 |
Шина данных |
|
|
2 |
GND |
Общий |
|
|
11 |
Ucci |
Минус 5В |
|
|
12 |
RESET |
Установка |
|
|
13 |
HOLD |
Захват |
|
|
14 |
INT |
Прерывание |
|
|
15,22 |
Ф2,Ф1 |
Синхронизация ЦП |
|
|
16 |
INTЕ |
Разрешение прерывания |
|
|
17 |
DBIN |
Прием |
|
|
18 |
WR |
Запись |
|
|
19 |
SYNC |
Синхронизация |
|
|
20 |
Ucc'' |
Плюс 5В |
|
|
21 |
HLDA |
Подтверждение захвата шин |
|
|
23 |
READY |
Готовность |
|
|
24 |
WAIT |
Ожидание |
|
|
28 |
Ucca |
Плюс 12В |
1.2 Контроллер прерываний, микросхема КР580ВН59
Рисунок 2. Условное графическое обозначение микросхемы КР580ВН59
Программируемый контроллер прерываний КР580ВН59 (Рисунок 2) предназначен для организации обработки приоритетных восьмиуровневых запросов прерываний от восьми внешних устройств. Контроллеры прерываний спроектированы так, чтобы минимизировать программное обеспечение и непроизводительные затраты времени при обработке приоритетных многоуровневых прерываний. Они имеют несколько режимов, позволяющих оптимизировать ввод-вывод по прерыванию для ряда системных требований. Максимальная рассеиваемая мощность составляет от 0,9 до 1 Вт. Назначение выводов микросхемы представлены в таблице 2. На таблице 3 представлена таблица истинности.
Таблица 2. Назначение выводов микросхемы
|
Контакты |
Обозначения |
Функциональное назначение |
|
|
27 |
A0 |
Адресные входы |
|
|
11-4 |
D0-7 |
Шина данных |
|
|
1 |
CS |
Выбор микросхемы |
|
|
2 |
WR |
Чтение |
|
|
3 |
RD |
Запись |
|
|
12,13 |
CAS0-2 |
Шина каскадирования |
|
|
14 |
GND |
Общий |
|
|
16 |
SP/EN |
Признак подчинения |
|
|
17 |
INT |
Запрос на прерывание ЦП |
|
|
18-25 |
IR0-7 |
Запрос прерывания |
|
|
26 |
INTA |
Подтверждение прерывания |
|
|
28 |
Ucc |
Напряжение питания 5В |
Таблица 3.Таблица истинности микросхемы КР580ВН59
|
CS |
A0 |
D4 |
D3 |
RD |
WR |
Операция |
Примечание |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
D0-D7 ? IRR , ISR , IL |
Ввод в МП |
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
D0-D7 ??IMR |
||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
D0-D7 ??OCW2 |
Вывод из МП |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
D0-D7 ??OCW3 |
||
|
0 |
0 |
1 |
Х |
1 |
0 |
D0-D7 ??ICW1 |
||
|
0 |
1 |
Х |
Х |
1 |
0 |
D0-D7??OCW1, ICW2, ICW3, ICW4 |
||
|
0 |
Х |
Х |
Х |
1 |
1 |
Нет операции |
Шина D0-D7 в Z-состоянии |
|
|
1 |
Х |
Х |
Х |
Х |
Х |
Нет операции |
Х - любое состояние сигнала
1.3 Последовательный интерфейс КР580ВВ51
Рисунок 3. Условное графическое обозначение микросхемы КР580ВВ51
Микросхема КР580ВВ51 (Рисунок 3) представляет собой однокристальное программируемое устройство для синхро-асинхронных приёмо-передающих каналов последовательной связи. Данная микросхема также может выполнять обратное преобразование последовательного потока символов со служебными битами в параллельное восьмиразрядное слово, которое поступает в канал данных системы. Обмен данными производится в асинхронном режиме со скоростью передачи до 9.6 кБит/с или в синхронном - со скоростью до 56 кБит/с. Длина передаваемых символов составляет от 5 до 8 бит. При передаче в МП символов длиной менее 8 бит неиспользуемые биты заполняются нулями. Формат символа включает также служебные биты и необязательный бит контроля по четности (нечетности). Назначение выводов представлено на таблице 4. Таблица истинности на таблице 5.
Таблица 4. Назначение выводов микросхемы
|
Контакты |
Обозначения |
Функциональное назначение |
|
|
9 |
TxC |
Синхронизация передатчика |
|
|
17 |
CTS |
Готовность приёмника терминала |
|
|
25 |
RxC |
Синхронизация приемника |
|
|
22 |
DSR |
Готовность передатчика терминала |
|
|
20 |
CLK |
Тактовый сигнал |
|
|
21 |
RESET |
Сигнал сброса |
|
|
10 |
WR |
Сигнал записи |
|
|
11 |
CS |
Выбор микросхемы |
|
|
13 |
RD |
Сигнал чтения |
|
|
27,28,1,2,5-8 |
D0-7 |
Шина данных |
|
|
26 |
Ucc |
Напряжение питания 5В |
|
|
4 |
GND |
Общий сигнал |
|
|
19 |
TxD |
Выход передатчика |
|
|
18 |
TxEND |
Конец передачи |
|
|
14 |
RxRDY |
Готовность приёмника |
|
|
15 |
TxRDY |
Готовность передатчика |
|
|
16 |
SYNDET |
Обнаружение синхронизации и паузы |
|
|
24 |
DTR |
Запрос передатчика терминала |
|
|
23 |
RTS |
Запрос приемника терминала |
|
|
3 |
RXD |
Вход приёмника |
|
|
12 |
C/D |
Управление/данные |
Таблица 5. Таблица истинности для микросхемы КР580ВВ51
|
C/D |
RD |
WR |
CS |
Направление и вид информации |
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
Запись слова управления |
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
Чтение слова состояния |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
Чтение буфера приема |
|
|
x |
1 |
1 |
0 |
Высокоомное состояние |
|
|
x |
x |
x |
1 |
Нет операции |
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
Чтение буфера передачи |
Х - любое состояние сигнала.
1.4 Программируемый параллельный интерфейс КР580ВВ55
БИС программируемого параллельного интерфейса КР580ВВ55 (Рисунок 4) предназначена для организации ввода/вывода параллельной информации различного формата и позволяет реализовать большинство известных протоколов по параллельным каналам. Программируемый параллельный интерфейс может использоваться для сопряжения микропроцессора со стандартным интерфейсным оборудованием (дисплеем, телетайпом, накопителем). Он содержит три параллельных восьми битных двунаправленных порта связи. Устройства ввода-вывода порта РА содержат два восьмиразрядных регистра памяти (регистр ввода и регистр вывода), порта РВ -- один восьмиразрядный регистр памяти, который может переключаться на ввод и вывод, порта PC -- один восьмиразрядный регистр вывода. Назначение выводов микросхемы представлены в таблице 6.
Рисунок 4. Условное графическое обозначение микросхемы КР580ВВ55.
Данная БИС может работать в трёх режимах:
1. Синхронная программно управляемая передача данных в параллельном коде через 3 независимых восьмиразрядных канала А, В, С.
2. Асинхронный ввод-вывод через два независимых восьмиразрядных канала А и В. Выводы канала С используются для приема и выдачи сигналов управления или квитирования.
3. Асинхронный ввод-вывод только через восьмиразрядный канал А. Для приема и выдачи сигналов управления используются выводы канала С, канал В может работать в режиме 0, либо в режиме 1.
На таблице 7 представлена таблица истинности.
Таблица 6. Назначение выводов микросхемы
|
Контакты |
Обозначения |
Функциональное назначение |
|
|
27-34 |
D0-7 |
Шина данных |
|
|
6 |
CS |
Выбор микросхемы |
|
|
36 |
WR |
Сигнал записи |
|
|
5 |
RD |
Сигнал чтения |
|
|
9,8 |
A0-1 |
Адрес |
|
|
35 |
RST |
Сигнал сброса |
|
|
1-4,37-40 |
PA 0-7 |
Канал А |
|
|
18-25 |
PB 0-7 |
Канал В |
|
|
10-17 |
PC 0-7 |
Канал С |
|
|
26 |
Ucc |
Питание плюс 5В |
|
|
7 |
GND |
Общий |
Таблица 7. Таблица истинности
|
D0-7 |
A0 |
A1 |
CS |
RD |
WR |
Действие |
|
|
Z |
X |
X |
1 |
X |
X |
Неактивен |
|
|
Data out |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Чтение PA |
|
|
Data out |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Чтение PB |
|
|
Data out |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Чтение PC |
|
|
Data out |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Чтение Слова состояние Чтение PB |
|
|
Data in |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Запись PA |
|
|
Data in |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Запись PB |
|
|
Data in |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Запись PC |
|
|
Data in |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Запись RG |
|
|
Z |
X |
X |
0 |
0 |
1 |
Запрещён |
|
|
Z |
X |
X |
0 |
1 |
1 |
Неактивен |
Х - Произвольное состояние сигнала
1.5 Программируемый контроллер клавиатуры и дисплея КР580ВВ79
Для облегчения построения интерфейса пользователя микропроцессорный комплект КР580 включает в себя БИС КР580ВВ79 (Рисунок5), который представляет собой программируемое интерфейсное устройство, предназначенное для ввода данных с клавиатуры и вывода информации на дисплей. Назначение выводов микросхемы представлено на таблице 8. Таблица истинности представлена на таблице 9.
Рисунок 5. Условное графическое обозначение микросхемы КР580ВВ79
Таблица 8. Назначение выводов микросхемы
|
Контакты |
Обозначения |
Функциональное назначение |
|
|
12-19 |
D0-7 |
Системная шина данных |
|
|
22 |
CS |
Выбор устройства |
|
|
10 |
RD |
Сигнал чтения |
|
|
11 |
WR |
Сигнал записи |
|
|
3 |
CLK |
Тактовый сигнал, поступающий с генератора |
|
|
9 |
RST |
Установка в первичное состояние |
|
|
32-35 |
S0 - S3 |
Линии сканирования клавиатуры и дисплея |
|
|
1,2,5-8,38,39 |
RET0 - RET7 |
Входы клавиатуры |
|
|
37 |
SH V/STB |
Входной сигнал сопровождения или строба в регистре приема байтов |
|
|
4 |
INT |
Запрос на прерывание |
|
|
23 |
BD |
Гашение дисплея |
|
|
21 |
INS/D |
Команда/данные |
|
|
28-31 |
DSPB0-3 |
Канал2 ОЗУ отображения |
|
|
24-27 |
DSPA0-3 |
Канал1 ОЗУ отображения |
|
|
20 |
GND |
Общий |
|
|
40 |
Ucc |
Напряжение питания 5В |
Таблица 9. Операции ввода/вывода микросхемы КР580ВВ79
|
CS |
A0 |
RD |
WR |
Примечания |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
Ввод в МП данных ОЗУ дисплея, данных и состояния FIFO |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
Вывод из МП данных для ОЗУ дисплея и команд управления |
|
|
0 |
х |
1 |
1 |
Шина D7-0 в Z-состоянии |
|
|
1 |
х |
х |
х |
Шина D7-0 в Z-состоянии |
Х- Произвольное состояние сигнала
1.6 Системный контроллер КР580ВК28
Системный контролер реализован на БИС КР580ВК28 (Рисунок 6). Он является формирователем шины данных и шины управления, демультиплексируя их. Микропроцессор выдает информацию о своём состоянии на вход этого контроллера. При поступлении сигнала STSTB эта информация фиксируется в специальном внутреннем регистре состояния, где она хранится до наступления следующего цикла. Используя содержимое регистра состояния и управляющие сигналы с выхода микропроцессора DBIN, WR, HLDA, БИС формирует системные управляющие сигналы INTA, IOR, IOW, MEMR, MEMW. Назначение выводов микросхемы представлено в таблице 10. Все формируемые сигналы шины управления - инверсные.
Рисунок 6. Условное графическое обозначение микросхемы КР580ВК28
Таблица 10. Назначение выводов микросхемы
|
Контакты |
Обозначения |
Функциональное назначение |
|
|
15, 17, 12, 10 6, 19, 21, 8 |
D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 |
Информационные входы/выходы ШД/У микропроцессора |
|
|
1 |
STSB |
Входной сигнал “Строб записи слова состояния” |
|
|
2 |
HLDA |
Входной сигнал “Подтверждение захвата шин” |
|
|
3 |
WR |
Входной сигнал “Запись” |
|
|
4 |
DBIN |
Входной сигнал “Приём” |
|
|
22 |
BUSEN |
Разрешение шины |
|
|
13, 16, 11, 9, 5, 18, 20, 7 |
DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6, DB7 |
Информационные входы/выходы шинного формирователя. Системная ШД |
|
|
23 |
INTA |
Выходной сигнал “Подтверждение прерывания” |
|
|
24 |
MEMR |
Выходной сигнал “Чтение” |
|
|
25 |
I/OR |
Выходной сигнал “Чтение байта данных” |
|
|
26 |
MEMW |
Выходной сигнал “Запись” |
|
|
27 |
I/OW |
Выходной сигнал “Запись слова управления” |
1.7 Программируемый таймер КР580ВИ53
Микросхема КР580ВИ53 (Рисунок 7) - трехканальное программируемое устройство (таймер), предназначено для организации работы микропроцессорных систем в режиме реального времени. Микросхема формирует сигналы с различными временными параметрами. Назначение выводов представлено на таблице 11.
Программируемый таймер реализован в виде трех независимых шестнадцатиразрядных каналов с общей схемой управления. Каждый канал может работать в шести режимах. Программирование режимов работы каналов осуществляется индивидуально и в произвольном порядке путем ввода управляющих слов в регистры режимов каналов, а в счетчики - запрограммируемого числа байтов. Таблица истинности представлена на таблице 12.
Управляющее слово определяет режим работы канала, тип счета (двоичный или двоично-десятичный), формат чисел (одно или двухбайтовый) обмен информацией с микропроцессором осуществляется по восьмиразрядному двунаправленному каналу данных (DВ7-DВ0). Частота синхронизации каналов от 0 до 2,5 кГц.
Рисунок 7. Условное графическое обозначение микросхемы КР580ВИ53
Таблица 11. Назначение выводов микросхемы
|
Контакты |
Обозначения |
Функциональное назначение |
|
|
1-8 |
D0-7 |
Канал данных |
|
|
22 |
RD |
Сигнал "чтение" |
|
|
23 |
WR |
Сигнал "запись" |
|
|
19-20 |
А0,А1 |
Адресные входы,выбирающие один из каналов ПТ или управляющий регистр |
|
|
21 |
CS |
Выбор микросхемы |
|
|
9,15, 18 |
CLK0-CLK2 |
Входы синхронизации счетчиков |
|
|
11, 14,16 |
CATE0-CATE2 |
Входы управления счетчиков |
|
|
10,13,17 |
OUT0-OUT2 |
Выходные сигналы счетчиков |
|
|
24 |
Uсс |
Напряжение питания 5В |
|
|
12 |
GND |
Общий |
Таблица 12. Таблица истинности для микросхемы КР580ВИ53
|
CS |
A1 |
A0 |
WR |
RD |
Примечание |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Запись модуля пересчета М счетчика канала 0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Запись модуля пересчета М счетчика канала 1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Запись модуля пересчета М счетчика канала 2 |
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Запись CW в RGCW (регистр управления) |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Чтение текущего состояния счетчика канала 0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
Чтение текущего состояния счетчика канала 1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Чтение текущего состояния счетчика канала 2 |
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Нет операции |
|
|
0 |
Х |
Х |
1 |
1 |
Z -состояние |
|
|
1 |
Х |
Х |
Х |
Х |
Z - состояние |
X - произвольное состояние сигнала
1.8 Генератор тактовых импульсов КР580ГФ24
Микросхема КР580ГФ24 (Рисунок 8) представляет собой генератор тактовых импульсов, предназначенный для совместной работы с центральным процессором КР580ВМ80. Для работы ГТИ необходимо подключение внешнего кварцевого резонатора с частотой в девять раз большей, чем частота выходных тактовых импульсов ГТИ. Питание генератора тактовых импульсов осуществляется источником напряжения плюс 5В. Назначение выводов представлено в таблице 13.
Рисунок 8. Условное графическое обозначение микросхемы КР580ГФ24
Таблица 13. Назначение выводов микросхемы
|
Контакты |
Обозначения |
Функциональное назначение |
|
|
14,15 |
XTAL1, XTAL2 |
Входы для подключения кварцевого резонатора |
|
|
13 |
TANK |
Вход для подключения параллельного LC-контура |
|
|
5 |
SYNC |
Вход синхронизации |
|
|
2 |
RESIN |
Входной сигнал «СБРОС» |
|
|
3 |
RDYIN |
Сигнал готовности внешних устройств к работе с МП |
|
|
12 |
OSC |
Выход генератора |
|
|
10,11 |
F1, F2 |
Выходы тактовых импульсов для МП |
|
|
7 |
STSTB |
Строб состояния - используемый для фиксации слова состояния МП |
|
|
1 |
RESET |
Выходной сигнал «СБРОС» |
|
|
4 |
READY |
Выходной сигнал «ГОТОВ» |
|
|
8 |
GND |
Общий |
|
|
6 |
С |
Сигнал для МПС |
|
|
9 |
Ucc2 |
Напряжение питание 5В |
|
|
16 |
Ucc1 |
Напряжение питание 12В |
1.9 Оперативное запоминающее устройство 537РУ17
Данная микросхема (Рисунок 9) является статическим асинхронным оперативным запоминающим устройством на основе КМОП-структур. Емкость микросхемы 573РУ17 составляет 8 кБайт, разрядность - 8 бит. Назначение выводов микросхемы представлено в таблице 14. Таблица истинности представлена в таблице 15. Таблица истинности - это таблица задающая логическую функцию.
Рисунок 9.Условное графическое обозначение микросхемы ОЗУ 537РУ17
Таблица 14. Назначение выводов микросхемы
|
Номера контактов |
Назначение выводов |
Обозначение выходов |
|
|
2, 3 - 10, 21, 23, 24, 25 |
Адресные входы |
A12, A7 - A0, A11, A10, A9, A8 |
|
|
11, 12, 13, 15 - 19 |
Вход - выходы данных |
D0 - D2, D3 - D7 |
|
|
20, 26 |
Выбор кристалла МС |
CS1, CS2 |
|
|
22 |
Разрешение по выходу |
OE |
|
|
27 |
Разрешение записи |
WE |
|
|
28 |
Напряжение питания |
Ucc |
|
|
14 |
Общий |
0V |
|
|
1 |
Свободный |
Таблица 15. Таблица истинности для микросхемы 573РУ17
|
A |
D |
|||||
|
0 |
0 |
1 |
1 |
Адрес ячейки |
Считывающий байт |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
Адрес ячейки |
Записывающий байт |
|
|
1 |
X |
X |
X |
Адрес ячейки |
НЕТ ОПЕРАЦИЙ |
|
|
X |
X |
0 |
X |
Адрес ячейки |
НЕТ ОПЕРАЦИЙ |
Х- Произвольное состояние сигнала
1.10 Постоянное запоминающее устройство микросхема КР568РЕ3
Рисунок 10. Условное графическое обозначение микросхемы ПЗУ КР568РЕ3
Данная микросхема построена на основе рМОП технологии. Объем памяти - 16 кБ, разрядность микросхемы - 8 бит. Назначение выводов представлено в таблице 16.
Таблица 16. Назначение выводов микросхемы
|
Номера контактов |
Назначение выводов |
Обозначение выходов |
|
|
23,25,26,28,4-6,19-21,15,13,14,10 |
Адресные входы |
А0, А1,A2,A3,A4-A6,A7-A9,A10,A11,A12,A13 |
|
|
1-3, 27,11,12,17,18 |
Вход - выходы данных |
D2 - D0, D3,D4,D5,D6,D7 |
|
|
16 |
Выбор кристалла МС |
CS |
|
|
7 |
Напряжение питания |
Ucc +5B |
|
|
8 |
Общий |
0V |
1.11 Семисегментный индикатор АЛС334
Индикатор представляет собой набор светодиодных индикаторов типа АЛС 334, которые содержат в себе восемь светодиодов.
Рисунок 11. Схема соединения светодиодов индикатора
Рисунок 12. Условное графическое изображение индикатора
1.12 Дешифратор двоично-десятичный К155ИД1
Рисунок 13. Условное графическое обозначение микросхемы К155ИД1
Дешифратор К155ИД1 предназначен для дешифрации двоичного кода в десятичный
Таблица 17. Назначение выводов микросхемы К155ИД1
|
Выводы |
Назначение |
|
|
16 |
Выход 0 |
|
|
15 |
Выход 1 |
|
|
8 |
Выход 2 |
|
|
9 |
Выход 3 |
|
|
13 |
Выход 4 |
|
|
14 |
Выход 5 |
|
|
11 |
Выход 6 |
|
|
10 |
Выход 7 |
|
|
1 |
Выход 8 |
|
|
2 |
Выход 9 |
|
|
3 |
Вход информационный |
|
|
6 |
Вход информационный |
|
|
7 |
Вход информационный |
|
|
4 |
Вход информационный |
|
|
5 |
Питание |
|
|
12 |
Общий |
Таблица 18. Таблица истинности для дешифратора К155ИД3
|
Информационные входы |
||||||||||||||
|
8 |
4 |
2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1.13 Регистр памяти КР531ИР22
Регистр предназначен для хранения адресов ячеек страничной памяти, в зависимости от того какой код хранится в регистре, будет выбрана соответствующая микросхема памяти. Предназначен для хранения восьми бит информации.
Рисунок 14. Условное графическое обозначение микросхемы КР531ИР22
Таблица 19. Назначение выводов микросхемы
|
Номер вывода |
Назначение |
|
|
1 |
Вход разрешения состояния высокого импеданса |
|
|
2 |
Информационный вход |
|
|
3 |
Информационный вход |
|
|
4 |
Информационный вход |
|
|
5 |
Информационный вход |
|
|
6 |
Информационный вход |
|
|
7 |
Информационный вход |
|
|
8 |
Информационный вход |
|
|
9 |
Информационный вход |
|
|
10 |
Общий |
|
|
11 |
Вход стробирования |
|
|
12 |
Информационный выход |
|
|
13 |
Информационный выход |
|
|
14 |
Информационный выход |
|
|
15 |
Информационный выход |
|
|
16 |
Информационный выход |
|
|
17 |
Информационный выход |
|
|
18 |
Информационный выход |
Таблица 20. Таблица истинности для микросхемы КР531ИР22
|
Входы |
Выходы Q0-Q7 |
Режим работы |
|
|
Z C Dn |
H |
Защёлкивание и считывание из регистра |
|
|
L H H |
L |
Защёлкивание и считывание из регистра |
|
|
L L x |
Qo |
Хранение |
|
|
H x x |
Z |
Защёлкивание в регистр, разрыв выходов |
1.14 Оперативное запоминающее устройство микросхема М628032
Рисунок 15. Условное графическое обозначение микросхемы М628032
Микросхема М628032 (Рисунок 15) является статическим запоминающим устройством. Емкость микросхемы 32 кБ, разрядность 8 бит. В данном проекте предназначена для построения страничной памяти. Назначение выводов микросхемы представлено на таблице 21.
Таблица 21. Назначение выводов микросхемы
|
Выводы |
Назначение |
Обозначение |
|
|
3-10,1,2,21, 23-26 |
А0-А14 |
Шина адреса. |
|
|
11-13,15-19 |
D0-D7 |
Шина данных. |
|
|
22 |
OE |
Разрешение выхода. |
|
|
28 |
Ucc |
Режим питания. |
|
|
20 |
CS |
Выбор микросхемы |
|
|
27 |
WR |
Разрешение записи. |
Таблица истинности для этой микросхемы представлена на таблице 22.
Таблица 22. Таблица истинности
|
CS |
OE |
W/R |
A0-A14 |
DIO0-DIO7 |
Режим работы |
|
|
1 |
Х |
Х |
Х |
Z |
Хранение |
|
|
0 |
X |
0 |
A |
0 |
Запись 0 |
|
|
0 |
X |
0 |
A |
1 |
Запись 1 |
|
|
0 |
1 |
1 |
A |
Z |
Чтение |
|
|
0 |
0 |
1 |
A |
D0-D7 |
Считывание |
Х- Произвольное состояние сигнала
1.15 Дешифратор двоично-десятичного кода в семисегментный
Дешифратор К514ИД2 (Рисунок 16) предназначен для управления семисегментными индикаторами. В данном проекте используется два таких дешифратора для управления двумя восьмиразрядными семисегментными индикаторами. На таблице 23 представлены назначения выводов микросхемы.
Рисунок 16. Условное графическое обозначение микросхемы К514ИД2
Таблица 23. Назначение выводов микросхемы
|
№ ывода |
Назначение |
|
|
1 |
Вход V2 |
|
|
2 |
Вход V4 |
|
|
3 |
Вход проверки работоспособности микросхемы |
|
|
4 |
Вход управления |
|
|
5 |
Вход гашения индикаторов |
|
|
6 |
Вход V8 |
|
|
7 |
Вход V1 |
|
|
8 |
Общий |
|
|
9 |
Выход Q1 |
|
|
10 |
Выход Q2 |
|
|
11 |
Выход Q3 |
|
|
12 |
Выход Q4 |
|
|
13 |
Выход Q5 |
|
|
14 |
Выход Q6 |
|
|
15 |
Выход Q7 |
|
|
16 |
Напряжение питания 5В |
2. Структурная схема, ее состав и описание
Рис. 17
Таблица 24. Описание структурной схемы
|
Элемент |
Обозначение на схеме |
|
|
Центральный процессор |
ЦП |
|
|
Генератор тактовых импульсов |
ГТИ |
|
|
Системный контроллер |
СК |
|
|
Программируемый контроллер прерываний |
КП |
|
|
Дешифратор |
ДШ |
|
|
Постоянное запоминающее устройство |
ПЗУ |
|
|
Оперативно запоминающее устройство |
ОЗУ |
|
|
Контроллер параллельного интерфейса |
ПРИ |
|
|
Контроллер последовательного интерфейса |
ПИ |
|
|
Программируемый интервальный таймер |
ТАЙМЕР |
|
|
Контроллер клавиатуры и дисплея |
ККД |
|
|
56-клавишная клавиатура |
КЛАВИАТУРА |
|
|
16-разрядный 7-сегментный индикатор |
ИНДИКАЦИЯ |
|
|
Регистр |
РГ |
|
|
Шина адреса |
ША |
|
|
Шина данных |
ШД |
|
|
Шина данных управления |
ШДУ |
|
|
Системный контроллер |
СК |
Предназначение компонентов структурной схемы (Рисунок 17): 1) Центральный процессор (ЦП) - предназначен для выполнения записанной в ПЗУ программы. 2) Генератор тактовых импульсов (ГТИ) - предназначен для формирования высокостабильных импульсных последовательностей. Он формирует сигнал системного сброса, а также импульсы для синхронизации работы микропроцессора и других устройств. Своими сигналами ГТИ обеспечивает требуемую последовательность работы всех устройств МПС. 3) Контроллер клавиатуры и дисплея (ККД) - предназначен для ввода данных с клавиатуры и вывода информации на дисплей. 4) Контроллер прерываний (КП) - предназначен для организации обработки запросов прерываний от Пр.инт.-1, Пр.инт.-2, ККД, ПИ. 5) Параллельный интерфейс (Пр.инт.) - предназначен для организации ввода/вывода параллельной информации. Параллельный интерфейс используется для сопряжения микропроцессора со стандартным интерфейсным оборудованием. 6) Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) - используется для хранения программы начальной загрузки. 7) Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) - предназначено для хранения временной информации. 8) Системный контроллер (СК) - предназначен для фиксации состояния МП, выработки системных управляющих сигналов, буферизации шины данных МП и управления направлением передачи данных. 9) Дешифратор (ДШ) - предназначен для дешифрации сигналов ЦП поступающих по шине адреса. 10) Клавиатура и индикация служат для ввода/вывода информации. 11) Регистр (РГ) - предназначен для хранения текущей страницы памяти. 12) Шина адреса (ША) - используется ЦП для указания физического адреса ОЗУ к которому ЦП может обратиться для проведения операции чтения или записи. 13) Шина данных (ШД) - используется для сообщения между устройствами. 14) Таймер реализует определенную временную последовательность управляющих сигналов. 15) Страничная память (СОЗУ) - предназначено для хранения временной информации если не хватает объема памяти ОЗУ. 16) Последовательный интерфейс (ПИ) - предназначенный для приёма и передачи д...
Подобные документы
Устройство для хранения информации. Оперативное запоминающее устройство компьютера. Постоянное запоминающее устройство. Составные части основной памяти. Энергозависимость, устройство регистра и назначение памяти. Выполнение операций записи и считывания.
презентация [285,9 K], добавлен 14.10.2013Устройство современных персональных компьютеров. Аппаратная часть и программное обеспечение. Процессор, оперативное и постоянное запоминающее устройство. Накопители на жестком диске. Устройства ввода-вывода информации. Мониторы, принтеры, сканеры.
практическая работа [92,1 K], добавлен 20.09.2013Арифметико-логическое устройство. Мультиплексирование как передача различных сигналов по одной линии в разные моменты времени. Дешифрация как преобразование входного двоичного кода в номер выходного сигнала. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
тезисы [15,1 K], добавлен 15.03.2009Устройство, которое используется для ввода букв, символов и других данных в компьютер. Определение "клавиатура" и виды клавиатур. Ввод данных в электронное устройство. Алфавитно-цифровые, компьютерные, цифровые, проводные и беспроводные клавиатуры.
презентация [369,4 K], добавлен 22.12.2012Функции ввода с клавиатуры и вывода на экран, алгоритм вывода чисел. Генерация звуковых сигналов в ПЭВМ. Принципы работы видеосистемы: адресация и режимы работы адаптера CGA, режим работы дисплея. Таблица векторов прерываний в работе клавиатуры.
отчет по практике [700,4 K], добавлен 23.11.2010Характеристика устройства и технологических данных промышленного робота СМ40Ц. Описание микропроцессорного комплекта серии U83-K1883, системы его команд, микросхемы К572ПВ4, функциональной, принципиальной схем и алгоритма работы программы управления.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 02.06.2010Структурная схема проектируемого контроллер и ее обоснование. Центральный процессорный модуль и блок памяти. Дешифраторы адреса ОЗУ/ПЗУ и внешних устройств. Блоки ввода аналоговых данных, отображения информации, вывода результата и интерфейсный.
реферат [476,5 K], добавлен 22.09.2011Изучение принципов работы различных компонентов ЭВМ. Общая логическая структура электронной вычислительной машины. Системная шина, арифметико-логическое устройство, запоминающее устройство, считывающее устройство, промежуточные носители информации.
курсовая работа [559,6 K], добавлен 29.04.2014Фактор программного управления компьютером. Магистрально-модульный принцип построения. Джойстик - устройство-манипулятор для ввода информации о движениях руки. Состав системного блока. Устройства для вывода информации из памяти компьютера к пользователю.
презентация [616,8 K], добавлен 23.02.2015Типы системной памяти. ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), "энергонезависимая память" (CMOS). Процессор. Основные шины. Адресные данные. Совокупность всех возможных команд - система команд процессора.
контрольная работа [24,3 K], добавлен 30.03.2009История создания вычислительной техники. Организация вычислительного устройства ("архитектура фон Неймана"). Устройства ввода информации, ее обработки, хранения и вывода. Мониторы общего и профессионального назначения, их сравнительная характеристика.
реферат [2,3 M], добавлен 25.11.2009Формирование тактовых импульсов микроконтроллера. Схемы входных и выходных устройств, источника напряжения питания. Проектирование модуля инициализации микроконтроллера, процедур обработки прерываний, процедур вывода информации и процедуры Main.
курсовая работа [273,1 K], добавлен 19.12.2010Назначение и группы периферийных устройств. Назначение внешних накопителей, флэш-карты, модема. Периферийные устройства вывода (мониторы, принтеры, аудиосистема) и ввода информации (клавиатура, сканер, графический планшет). Манипуляторы и Web-камеры.
реферат [898,6 K], добавлен 09.12.2010Использование программой функции ввода-вывода данных для реализации дружественного интерфейса с пользователем. Функции консоли и особенности их применения для обеспечения аккуратного ввода информации и упорядоченного вывода. Обзор стандартных функций.
лабораторная работа [40,4 K], добавлен 06.07.2009Аппаратные средства (устройство ввода и управляющее устройство – контроллер). Управляющие программы для - драйверы. Стандарт "Plug and Play" (подключи и работай) для автоматической настройки устройства. Классификация устройств ввода и их основные виды.
презентация [954,0 K], добавлен 17.05.2010Основные и дополнительные устройства, составляющие ЭВМ, и их характеристика. Технология полупроводникового производства. Контроллеры портов ввода-вывода. Общие архитектурные свойства и принципы ЭВМ. Типы процессоров, параметры производительности.
презентация [475,2 K], добавлен 27.08.2013Составные части компьютера. Подключение периферийных устройств ввода и вывода информации в ПК: клавиатуры, мыши, сканера, веб-камеры, модемов, монитора, принтера, мультимедийного проектора, аудиосистемы. Порядок их настройки и установление драйверов.
контрольная работа [385,2 K], добавлен 09.12.2013Устройства ввода знаковых данных, командного управления, ввода и вывода текстовых, графических, голосовых данных, хранения данных, обмена данными. Формирование оборотной ведомости по движению товара в магазине с помощью табличного процессора MS Excel.
курсовая работа [383,0 K], добавлен 25.04.2013Основные составляющие системного блока. Назначение материнской платы. Базовая система ввода-вывода – Bios. Понятие периферийного устройства. Запоминающие устройства и их виды. Открытая архитектура в устройстве ПК. Устройства для ввода и вывода данных.
реферат [478,5 K], добавлен 18.12.2009Понятие информации, ее измерение, количество и качество информации. Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики. Организация и средства человеко-машинного интерфейса, мультисреды и гиперсред. Электронные таблицы.
отчет по практике [117,0 K], добавлен 09.09.2014
