Построение микропроцессорной системы
Разработка микропроцессорной системы, ориентированной на обработку цифровых и аналоговых данных с возможностью их ввода/вывода посредством последовательного и параллельного канала. Схема начальной установки и формирование сигналов выбора устройств.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.03.2014 |
Размер файла | 154,3 K |
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.
2
Размещено на http://www.allbest.ru/
Задание на проектирование
Необходимо спроектировать микропроцессорную систему на базе МП КР1810ВМ85 со следующими характеристиками:
ОЗУ |
256K, организация 256K x 1 |
|
ПЗУ |
512К, FLASH |
|
Контроль на четность ОЗУ |
Есть |
|
Контроллер динамического ОЗУ |
Есть |
|
Количество цифровых входов |
16 |
|
Количество цифровых выходов |
24 |
|
Система прерываний |
Аппаратная (2 контроллера прерываний) с циклическими приоритетами |
|
Контроллер ПДП |
Один |
|
Последовательный канал |
Два. Интерфейс RS-232C |
|
Таймер |
Два |
|
Организация ввода/вывода |
Программный, ввод/вывод по прерываниям, ПДП |
|
Параллельный интерфейс |
Centronics |
|
Аналоговый вывод |
ЦАП 12р, 4 канала |
|
Аналоговый ввод |
АЦП 8р, 4 канала |
Аннотация
Разработке подлежит микропроцессорная система на базе микропроцессора КР1810ВМ85, ориентированная на обработку цифровых и аналоговых данных с возможностью ввода/вывода данных посредством последовательного и параллельного канала. Система предусматривает обмен с внешними устройствами (ВУ) как программным способом, так и посредством прерываний и прямого доступа к памяти.
Оглавление
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. Структурная схема МП
- 2. Центральный процессор
- 3. Системные шины
- 4. Схема начальной установки и формирование сигналов выбора устройств
- 5. Подсистема памяти
- 6. Блок ДОЗУ
- 7. Блок ПЗУ
- 8. Система ввода/вывода
- 9. Система прерываний
- 10. Канал ПДП
- 11. Последовательный канал
- 12. Параллельный интерфейс
- 13. Аналоговые каналы
- 14. Программируемый интервальный таймер
- 15. Организация цифровых линий ввода-вывода
- СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- ПРИЛОЖЕНИЯ
- ВВЕДЕНИЕ
Микропроцессор КР1810ВМ85 является устаревшим, но вполне пригоден для проектирования на его основе учебных микропроцессорных систем. Комплект микросхем 580 серии является достаточно развитым и является классическим. Именно поэтому проектируемая система была разработана на этой серии микросхем.
МПС представляет собой совокупность узлов, реализующих различные функции, связанные между собой магистралью, посредством которой происходит обмен информацией. В такой системе выделяются следующие основные элементы:
центральный процессор;
дешифратор адреса, формирующий сигналы выборки системных устройств МПС;
устройство памяти для хранения программ и массивов данных , включающее в себя ОЗУ и ПЗУ;
устройства ввода - вывода , служащие для обмена информацией с ВУ.
для формирования временных интервалов используется программируемый интервальный таймер.
- 1. Структурная схема МП
Схема МП системы имеет открытую архитектуру. Структурная схема выглядит следующим образом:
2
Размещено на http://www.allbest.ru/
- 2. Центральный процессор
Центральный процессор выполнен на базе МП КР1810ВМ85 и предназначен для выполнения следующих функций:
Вычисление адресов операндов и команд;
Содержательная обработка операндов;
Обмен информацией с другими устройствами;
- 3. Системные шины
МП система состоит из подсистем, взаимосвязь которых обеспечивается посредством трех системных магистралей: шины данных, шины адреса и шины управления.
Особенностью ЦП К1810ВМ85 является совмещенная шина адреса и данных. Для разделения 8 младших разрядов адреса и байта данных в регистре DD7, подключенном к шине AD0-AD7, по сигналу в DD12 фиксируется младший байт адреса, который вместе со старшим байтом с выходов А8-А15 МП формирует полную 16 - разрядную шину адреса. Буферные регистры DD3 и DD2 обеспечивают буферизацию шины адреса и шины данных соответственно.
Сигналы управления чтением/записью в память (,) и чтения/записи устройств ВВ ) вырабатываются простой комбинационной схемой (DD6, DD19), буферизируются DD13 и подключаются к шине управления.
Все буферные регистры, подключенные к выводам процессора, управляются контроллером ПДП (DD20) и отключаются от системных магистралей в циклах ПДП.
- 4. Схема начальной установки и формирование сигналов выбора устройств (CS)
Для приведения МП в исходное состояние служит схема начальной установки. Сигнал сброса формируется при выключении питания и от кнопки, параллельно RC-цепочке R3 С8.
Для дешифрации адресов периферийных устройств используется интегральная схема дешифратора 4-х разрядного двоичного кода в активный низкий уровень на одной из 16 выходных линий К1533ИД3 (DD4). На входы дешифратора подаются линии ША А4-А7. Микросхема имеет специальные входы Е1 и Е2, которые разрешают выдачу выходных сигналов. На Е1 и Е2 подается .
- 5. Подсистема памяти
Подсистема памяти состоит из блоков ОЗУ, ПЗУ, блока выбора страниц и контроллера динамического ОЗУ, выполненного на дискретных элементах.
Все пространство памяти логически можно представить следующим образом:
Все адресное пространство процессора (64К) разделено на две страницы по 32К. Причем первая страница (36 Кб) есть первая страница ПЗУ. Нахождении ПЗУ в младших адресах необходимо для правильного старта и инициализации системы. Каждая из страниц ОЗУ и ПЗУ может стать “видимой” процессору, после занесения номера страницы в регистр страницы (DD14).
Формат регистра
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
- |
- |
- |
DRAM |
A18 |
A17 |
A16 |
A15 |
Если бит DRAM установлен в 1, то происходит обращение к странице ОЗУ с номером А17А16А15. Если бит DRAM установлен в 0, то происходит обращение к странице ПЗУ с номером А18А17А16А15.
- 6. Блок ДОЗУ
Данная микропроцессорная система имеет ОЗУ емкостью 256Кб динамического типа. ОЗУ построено на БИС КР565 РУ7. Так как для построения памяти МПС используются ИС ЗУ динамического типа то необходимо периодически (не реже 8 мс) производить регенерацию всего блока ОЗУ. В данной микропроцессорной системе регенерация осуществляется с помощью контроллера динамической памяти выполненного на элементах DD16, DD19, DD17, DD28, DD29, DD31, DD38.
Контроллер динамической памяти обеспечивает прием запросов на циклы работы с памятью от процессора, формирует адреса ячеек ОЗУ в необходимой последовательности, вырабатывает все сигналы управления циклами чтения, записи и регенерации. Регенерация памяти осуществляется “прозрачно” для процессора. При ПДП принудительная регенерация отключается, т.к. достоверно известно, что при переборе 1Kб адресов вся память будет регенерирована. Пересылка одного байта при ПДП занимает 1 мкс, значит вся память будет регенерирована за 1,024 мс, что много меньше максимального времени.
При обращении микропроцессора к ПЗУ оперативная память будет регенерироваться принудительно контроллером ДОЗУ при этом реализуется алгоритм который обеспечивает быструю регенерацию - 512 циклов изменения RAS при активном CAS. Перебор всех адресов строк автоматически выполняет внутренний счетчик микросхемы К565РУ7
- Модуль памяти включает 8 ИС КР565 РУ7 плюс еще м/с для хранения бита контроля на четность. При записи в ОЗУ формируется сумма по модулю 2, результат которой и сохраняется в 9-ой микросхеме. При чтении из ОЗУ также формируется контрольная сумма, но сравнивается с содержимым 9-ой м/с, если не совпадают, то формируется прерывание, извещающее процессор об ошибке.
Временные диаграммы контроллера ДОЗУ:
- 7. Блок ПЗУБлокПЗУ
В данной системе необходимо реализовать 512Кб ПЗУ. ПЗУ выполнено на 8 БИС 28F512. Данные БИС представляет собой флэш - память объемом 512 Кбит (64К*8). Выбор одной из микросхем осуществляется мультиплексорами (DD42, DD43, DD49-DD51).
Микросхема в момент включения системы устанавливается в режим чтения автоматически, т.к. на вход Vpp подается напряжение низкого уровня. В данной МПС не реализован механизм записи во Flash - память.
- 8. Система ввода/вывода
Вводом-выводом называются передачи данных между ядром МП-системы, включающим в себя процессор и основную память, и переферийными устройствами. Он представляет собой единственное средство взаимодействия ЭВМ с "внешним миром", и архитектура в/в (режимы работы, форматы команд, особенности прерываний, скорость обмена и др.) непосредственно влияет на эффективность всей системы.
Несмотря на разнообразие периферийных устройств, разработано несколько стандартных способов подключения их к ЭВМ и программирования в/в. Существуют три основных режима в/в: программный в/в, в/в по прерываниям и прямой доступ к памяти. Все эти режимы используются в данной системе.
Табл 1. Карта адресов устройств ввода/вывода
Тип устройства |
Подтип устройства |
Адресные линии |
Направление передачи |
Порт |
Сигнал выбора устройства |
||||||||
A7 |
A6 |
A5 |
A4 |
A3 |
A2 |
A1 |
A0 |
||||||
ПДП |
Рег. адр кан 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
W/R |
00h |
CS0 |
|
Рег. сч. кан 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
W/R |
01h |
|||
Рег. адр кан 1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
W/R |
02h |
|||
Рег. сч. кан 1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
W/R |
03h |
|||
Рег. адр кан 2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
W/R |
04h |
|||
Рег. сч. кан 2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
W/R |
05h |
|||
Рег. адр кан 3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
W/R |
06h |
|||
Рег. сч. кан 3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
W/R |
07h |
|||
РУС/Слово сост. |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
W/R |
08h |
|||
Контроллер прерываний(MASTER) |
ICW1 OCW2 OCW3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
* |
* |
* |
0 |
W/R |
10h |
CS1 |
|
ICW2 ICW3 OCW1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
* |
* |
* |
1 |
W/R |
11h |
|||
Контроллер прерываний(SLAVE) |
ICW1 OCW2 OCW3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
* |
* |
* |
0 |
W/R |
20h |
CS2 |
|
ICW2 ICW3 OCW1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
* |
* |
* |
1 |
W/R |
21h |
|||
Порт выбора страниц |
0 |
0 |
1 |
1 |
* |
* |
* |
* |
W |
30h |
CS3 |
||
Регистры цифровых вх/вых |
0 |
1 |
0 |
0 |
* |
* |
* |
* |
W/R |
40h |
CS4 |
||
0 |
1 |
0 |
1 |
* |
* |
* |
* |
W/R |
50h |
CS5 |
|||
0 |
1 |
1 |
0 |
* |
* |
* |
* |
W |
60h |
CS6 |
|||
УСАПП |
Рег. команд |
0 |
1 |
1 |
1 |
* |
* |
* |
0 |
R/W |
70h |
CS7 |
|
Рег. данных |
0 |
1 |
1 |
1 |
* |
* |
* |
1 |
R/W |
71h |
|||
Таймер1 |
Канал 0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
* |
* |
0 |
0 |
W/R |
80h |
CS8 |
|
Канал 1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
* |
* |
0 |
1 |
W/R |
81h |
|||
Канал 2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
* |
* |
1 |
0 |
W/R |
82h |
|||
РУС |
1 |
0 |
0 |
0 |
* |
* |
1 |
1 |
W |
83h |
|||
Таймер2 |
Канал 0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
* |
* |
0 |
0 |
W/R |
90h |
CS9 |
|
Канал 1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
* |
* |
0 |
1 |
W/R |
91h |
|||
Канал 2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
* |
* |
1 |
0 |
W/R |
92h |
|||
РУС |
1 |
0 |
0 |
1 |
* |
* |
1 |
1 |
W |
93h |
|||
Centronics |
Порт А |
1 |
0 |
1 |
0 |
* |
* |
0 |
0 |
W/R |
A0h |
CS10 |
|
Порт В |
1 |
0 |
1 |
0 |
* |
* |
0 |
1 |
W/R |
A1h |
|||
Порт С |
1 |
0 |
1 |
0 |
* |
* |
1 |
0 |
W/R |
A2h |
|||
РУС |
1 |
0 |
1 |
0 |
* |
* |
1 |
1 |
W/R |
A3h |
|||
Управление ЦАП/АЦП |
1 |
0 |
1 |
1 |
* |
* |
* |
* |
W |
B0h |
CS11 |
||
Регистры ЦАП/АЦП |
АЦП |
1 |
1 |
0 |
0 |
* |
* |
* |
* |
R |
C0h |
CS12 |
|
ЦАП мл. |
1 |
1 |
0 |
0 |
* |
* |
* |
* |
W |
||||
ЦАП ст. |
1 |
1 |
0 |
1 |
* |
* |
* |
* |
W |
D0h |
CS13 |
- 9. Система прерываний
Система прерываний для микропроцессора К580ВМ80А реализуется на периферийных контроллерах прерываний. В данной системе ко входу INT процессора каскадно включено 2 контроллера прерываний (БИС КР580ВН59). Это расширяет число запросов по входу INT до 15.
Контроллер прерываний КР580ВН59 позволяет сократить средства программного обеспечения и реальные затраты времени при выполнении прерываний в системах с приоритетами многих уровней. Контроллер инициализируется программой и с использованием управляющих слов может быть запрограммирован в один из 4 режимов:
1. Векторное прерывание с фиксированным приоритетом. Каждому входу запросов прерываний присваивается фиксированный приоритет в порядке возрастания. Запрос с более высоким приоритетом прерывает обслуживание прерывания с меньшим приоритетом.
2. Векторное прерывание с циклическим перераспределением приоритетов. Каждому входу запросов прерываний присваивается приоритет, но после каждого запроса и обслуживания прерывания вся система приоритетов изменяется по кругу так, что последний обслуженный вход запроса прерывания будет иметь самый низкий приоритет, а вход, который дольше всех простаивал - наивысший.
3. Векторное прерывание с адресуемым распределением приоритетов. Здесь работа такая же, как и в предыдущем режиме, кроме того, возможно программное указание номера входа запроса прерывания, которому присваивается самый низкий приоритет в системе.
4. Прерывание по результатам опроса. В данном режиме осуществляется опрос каждого УВВ до тех пор пока не будет обнаружено то устройство, которое запросило прерывание. При этом приоритет УВВ определяется его местом в последовательности опроса.
В данной МП системе реализуется режим с циклическими приоритетами. микропроцессорный цифровой сигнал
Табл 2.Распределение входов аппаратных прерываний
Вход |
Источник |
|
TRAP |
Схема контроля паритета ДОЗУ |
|
RST 7.5 |
Готовность ВУ при последовательном обмене |
|
IRQ0 |
Завершение преобразования АЦП |
|
IRQ1 |
Выходной буфер УСАПП пуст |
|
IRQ2 |
Входной буфер УСАПП полон |
|
IRQ7 |
Ведомый контроллер прерываний |
|
IRQ3..6, IRQ8..15, RST6.5, RST5.5 |
Внешние устройства |
Обработчики прерываний см. в ПРИЛОЖЕНИИ 2.
- 10. Канал ПДП
Режим ПДП осуществляется под управлением контроллера ПДП КР580ВТ57. Интерфейс с внешними устройствами представляет собой набор 4- х входных линий запросов на ПДП : DRQ0 - DRQ3 и восьми выходных линий: подтверждение режима ПДП (DACK0 - DACK3), сигналы TC, MARK, IORD, IOWR, а также сигнал задержки от ВУ - RDY.
В структуре соединения с микропроцессором можно выделить следующие моменты:
a) Сигналы IORD, IOWR, MEMRD, MEMWR аналогичны соответствующим сигналам магистрали и являются двунаправленными.
б) КПДП имеет 8 выводов адреса. 16-ти разрядный адрес подается по выводам адреса и данных, причем старший байт сопровождается сигналом строба ADSTB, который разрешает загрузку старшего байта в буферный регистр КР580ИР82 (DD21). Таким образом из 8-разрядной шины КПДП и выводов DO0-DO7 регистра образуется 16-разрядный адрес. Выходы ИР82 находятся в высокоомном состоянии до тех пор, пока AEN не сынициирует режим ПДП.
Необходимым условием для обслуживания канала ПДП является поступление на микросхему из периферии сигнала запроса, в результате чего микросхема вырабатывает сигнал "запрос захвата магистрали" HRQ для процессора. По поступлении от микропроцессора сигнала "подтверждение захвата" HLDA контроллер ПДП осуществляет :
управление системной шиной;
выдачу подтверждения запроса периферийного устройства, которое подключено к каналу с наивысшим приоритетом;
выдачу младших восьми разрядов адреса памяти на системные шины А0-А7, и старших восьми разрядов адреса - на шину данных D0- D7 (предварительно подаются в буферный регистр);
генерацию соответствующих сигналов управления MEMRD, IORD, IOWR, MEMWR, которые побуждают периферийное устройство получить байт данных из ячейки или передать его в ячейку памяти.
В процессе функционирования в составе микропроцессорной системы КПДП может находится в одном из следующих состояний:
исходное;
программирование;
ожидание;
обслуживание.
В исходное состояние контроллер устанавливается после включения путем подачи на его вход RST сигнала сброса. В этом состоянии маскируются запросы всех каналов ПДП, а трехстабильные буферные схемы системной шины А0 - А3 переводятся в состояние приема информации.
В состоянии программирования КПДП микропроцессор по системным шинам данных D0-D7 осуществляет в соответствующие регистры микросхемы исходных данных (начальные адреса и число циклов) и инструкций, определяющих режим работы микросхемы при циклах ПДП. При этом адресат приема информации микросхемой выбирается микросхемой кодом на системных шинах А0-А3.
В состоянии ожидания КПДП находится от момента окончания программирования до получения сигнала "подтверждение запроса захвата" HLDA. В состоянии ожидания осуществляется прием сигналов DRQi и вырабатывается для микропроцессора сигнал "запрос захвата магистрали" HRQ. В этом состоянии системные шины находятся еще под управлением микропроцессора.
После получения от микропроцессора сигнала HLDA при наличии сигнала запроса DRQi микросхема вырабатывает сигналы DACKi и переходит в состояние обслуживания. В этом состоянии системные шины находятся под управлением микросхемы, которая осуществляет один из запрограммированных режимов ПД и инициирует набор управляющих сигналов, необходимых для осуществления обмена данными между памятью и периферией.
В данной МП системе все каналы ПДП отводятся под обмен с ВУ.
- 11. Последовательный канал
- Последовательный интерфейс организован по стандарту RS-232C и реализован при помощи универсального синхронно-асинхронного приемо-передатчика (УСАПП) с внешними схемами преобразователей.
- Задающим генератором тактовой частоты для УСАПП является сигнал с интервального таймера OUT1.
- Узел передатчика со схемой управления выполняет все функции, связанные с передачей последовательных данных: воспринимает параллельные коды символов от процессора, автоматически вводит необходимые служебные биты и символы синхронизации и выдаёт последовательный поток на выход TxD. К этому узлу относятся следующие внешние сигналы:
- TxD (выход передатчика) - выходная линия, которой действуют сигналы передаваемых данных.
- TxC (синхронизация передатчика) - входной сигнал, управляющий скоростью передачи данных. Спад TxC "выдвигает" последовательные биты на выход TxD. В синхронном режиме скорость передачи соответствует частоте сигнала TxC, а в асинхронном режиме программируется как 1, 1/16 или 1/64 частоты сигнала TxC. TxE (пустой передатчик) - H-активный выходной сигнал, обозначающий отсутствие в адаптере символа для передачи и коммутации линии на приём. Сигнал TxE сбрасывается при загрузке символа в адаптер. TxRDY (готовность передатчика) - H-активный выходной сигнал, определяющий готовность передатчика к восприятию символа. Используется для прерывания процессора или проверяется при считывании состояния адаптера (бит 0). При загрузке в передатчик нового символа сигнал TxRDY сбрасывается.
- Узел приёмника с автоновной схемой управления воспринимает последовательные данные со входа RxD, преобразует их а параллельный формат, контроллирует и исключает служебные биты и символы синхронизации, а затем передаёт "собранный" символ в процессор. К приёмнику относятся следующие внешние сигналы :
- RxD (вход приёмника) - входная линия, по которой передаются сигналы принимаемых последовательных данных.
- RxC (синхронизация приемника) - входной сигнал, определяющий скорость приёма соответствует частоте сигнала RxC, а в асинхронном частота RxC кратна скорости приёма. Данные вводятся в адаптер по фронту RxC. Обычна передача и приём осуществляются с одинаковой скоростью, поэтому сигналы TxC и RxC должны иметь одинаковую частоту.
- RxRDY (готовность приёмника) - выходной сигнал, H-уровень которого свидетельствует о наличии в адапторе принятого символа. Его можно подключить на вход прерывания процессора или проверить значение при считывании состояния адаптера (бит 1). Когда процессор вводит символ, сигнал RxRDY сбрасывается.
- SYNDET (обнаружение синхронизации) - H-активный сигнал синхронного режима, который может быть запрограммирован как выходной или входной. Если он выходной, то при обнаружении символа SYN на выходе SYNDET формируется высокий уровень в момент времени, соответствующий середине последнего бита. При считывании состояния адаптера сигнал сбрасывается. Когда сигнал SYNDET определён как входной, подача на него высокого уровня фиксирует момент начала приёма символа, в данной системе он так и определен. Адаптер обслуживает четыре линии управления модемом, сигналы которых при необходимости могут использоваться и для других функций. Выходными сигналами можно управлять с помощью приказов, а входные сигналы считываются в слове состояний.
- DSR (готовность модема) - входной сигнал от модема, означающий его готовность к работе (бит 7 в слове состояния ).
- DTR (готовность передачи) - выходной сигнал (бит 1 слова приказа).
- RTS (запрос передачи) - выходной сигнал (бит 5 слова приказа).
- CTS (передача) - входной сигнал, разрешающий адаптеру передавать данные; обычно генерируется модемом в ответ на RTS.
- Программирование адаптера рассмотрено ниже.
- Для организации интерфейса были использованы все сигналы стандарта RS-232.
- Выхода RxRDY и TxRDY подаются на вход контроллера прерываний сигналами IRQ и TXRDY соответственно.
- Еще один последовательный интерфейс организован по стандарту ИРПС и реализован при помощи встроенного последовательного канала.
- 12. Параллельный интерфейс
В данной микропроцессорной системе параллельный интерфейс организован по стандарту Centronics. Параллельный канал реализован с помощью БИС программируемого параллельного интерфейса КР580ВВ55. БИС программируется в режим 1, канал А - вывод, разряды 4,5 порта С программируются на ввод и фиксируют биты четности выводимого и вводимого байтов соответственно. Остальные биты порта С используются для формирования и приема управляющих сигналов
В данной системе реализованы все сигналы стандарта. Это позволяет подключать к интерфейсу многие распространенные устройства, например принтер. При использовании ППИ в 0 режиме имеется возможность управлять сигналом строба самостоятельно, в режиме же 1 строб (-STB) формируется автоматически с приемом подтверждающего сигнала (-ACK).
- 13. Аналоговые каналы
Аналоговый ввод.
Аналоговый входной канал представляет собой четыре аналоговых входа, мультиплексируемые DD54 на вход АЦП К1113ПВ1 (DD60). Этот АЦП последовательных приближений представляет собой одноканальный, десятиразрядный преобразователь напряжение-код. Время преобразования не превышает 30мкс. Младшие 8 разрядов кода подаются на буферный регистр DD14, управление которым производится сигналами RDY (сигнал готовности данных от АЦП, который поступает помимо этого на сигнал запроса прерывания ADCIRQ). Управление каналом осуществляется через регистр порта B0h. Формат регистра будет приведен ниже.
Аналоговый вывод.
Аналоговый канал вывода представляет собой демультиплексируемый на 4 канала 12-разрядный ЦАП К1108ПА1A (DD69), порты данных ЦАП (адрес С0h, D0h).
Формат регистра управления аналоговым интерфейсом:
- 14. Программируемый интервальный таймер
ПИТ КР580ВИ53 (DD22, 32) ѕ трехканальный, программируемый, многорежимный интервальный таймер. Каждый канал шестнадцатиразрядный. Порт для программирования микросхемы имеет базовый адрес 30h.
Вход CLK0 DD22 подключен к выводу CLK. Канал 0 формирования нужной частоты приема/передачи УСАПП. Входы GATE0 не управляется и разрешает счет. Канал 0 программируется на генерацию симметричных, прямоугольных импульсов. Канал 1, 2 DD22 и все DD32 могут использоваться внешними устройствами.
- 15. Организация цифровых линий ввода-вывода
- Необходимо организовать 16 цифровых входов и 24 - выходов.
- Реализуются с помощью регистров DD1, DD11, DD18 (выходы) и DD24, DD35 (входы).
- Данные записываются и считываются по внешнему стробирующему сигналу.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Балашов Е. П. " Микро- и мини-ЭВМ " ;
2. Угрюмов Е. П. " Проектирование элементов и узлов ЭВМ " ;
3. СПРАВОЧНИК " Полупроводниковые приборы. Микросхемы памяти. ЦАП и АЦП. " под ред. О.Н. Лебедева ;
4. СПРАВОЧНИК " Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ " под ред. Г.Р. Аванесян и В.П. Левшин ;
5. Мячев А.А. " Интерфейсы вычислительных систем на базе мини- и микро-ЭВМ " ;
6. Мячев А.А. " Интерфейсы вычислительных систем ".
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Программы, находящиеся в ПЗУ.
Процессор сразу после включения и инициализации сигналом RESET стартует с адреса 0000h.
Содержимое памяти начиная с адреса 0000h:
; Установить порядок страниц ОЗУ по умолчанию:
mvi A,00010000b; страница ОЗУ №1
out 30h
; Инициализация контроллеров прерываний
; Для ведущего:
mvi A,10h; адресный интервал = 8, не единственный
out 10h
mvi A, 90h ; адрес базовой таблицы 9000h
out 11h
mvi A,01h; один ведомый
out 11h
mvi A,0h; нет маскирования
out 11h
mvi A,11h; циклический приоритет
out 10h
; Для ведомого:
mvi A,10h; адресный интервал = 8
out 50h ; не единственный в системе
mvi A,91h; адрес базовой таблицы 9100h
out 51h
mvi A,0h; Идентификатор ведомого
out 51h
mvi A,0h; нет маскирования
out 51h
mvi A,10h; строго упорядоченный приоритет
out 50h
; инициализация Centronics(порт А - вывод; В - ввод):
mvi A,10101110b
out A0h
; программа инициализации адаптера последовательного интерфейса:
di; запрещение прерываний
xra A
out 71h ; вывод три раза
out 71h ; для надежного сброса
out 71h ; адаптера
mvi A,40h; вывод слова приказа
out 71h ; внутреннего сброса
mvi A,1Dh; вывод слова режима
out 71h
mvi A,17h; вывод слова приказа
out 71h
ei; разрешение прерываний
; установить управление таймером по умолчанию
mvi A,0h
out 80h
out 90h
; установить управление АЦП по умолчанию
mvi A,0h
out B0h
jmp MainProgram; перейти на основную программу (программа
; пользователя)
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обработчики прерываний.
Обработчик прерывания IRQ0 (готовность данных АЦП)
push psw; прочитать данные из АЦП
in 70h
mov Buffer,A
pop psw
ret
Обработчик прерывания IRQ1 (УСАПП: данные переданы)
push psw; выставить флаг успешной передачи
..
mov ErrFlag,0
..
pop psw
ret
Обработчик прерывания IRQ2 (УСАПП: данные приняты) будет зависеть от того, как необходимо передать данные и также будет иметь достаточно общий вид.
Обработчик прерывания TRAP - ошибка памяти.
Это прерывание имеет высший приоритет. Оно вызывается при обнаружении ошибки чтения ОЗУ (контроль на паритет). Задача прерывания включить световую индикацию "ошбка памяти" и “повесить” систему, так как она считается неработоспособной.
di; запретить прерывания
; включить
; индикатор
…
МЕT: jmp MET ; повесить систему
ret ; необязательная команда возврата
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка структурной схемы канала сбора аналоговых данных. Технические требования к функциональным узлам микропроцессорной системы. Расчет параметров согласующего усилителя, фильтра низких частот, функционального преобразователя и управляющего тракта.
курсовая работа [334,9 K], добавлен 16.04.2014Описание алгоритма работы и разработка структурной схемы микропроцессорной системы управления. Разработка принципиальной схемы. Подключение микроконтроллера, ввод цифровых и аналоговых сигналов. Разработка блок-схемы алгоритма главной программы.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 26.06.2016Аппаратные принципы построения устройств микропроцессорной техники и приобретение практических навыков по разработке микропроцессорных систем. Техническая характеристика микропроцессора ATmega и анализ микросхемы памяти. Схема микропроцессорной системы.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.11.2011Критерии эффективности и обоснование выбора базисных элементов для записи отсчетов от 16 аналоговых датчиков в область памяти. Функциональная схема компьютерной системы управления железнодорожным переездом. Алгоритм работы микропроцессорной системы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.06.2016Разработка микропроцессорной системы на основе однокристального 8-разрядного микропроцессора КР580ВМ80А. Основные характеристики системы. Формирование сигнала выбора модуля. Структура памяти, организация ввода и вывода. Программное обеспечение системы.
курсовая работа [422,5 K], добавлен 10.03.2015Порядок и обоснование выбора микропроцессора, схема его подключения. Организация ввода-вывода и памяти микропроцессора. Разработка и апробация программного обеспечения на базе восьмиразрядного МП Z80. Методы повышения частоты работы микропроцессора.
курсовая работа [735,7 K], добавлен 03.01.2010Принципиальные схемы вычислительного канала, устройств сравнения и контроля, безопасного ввода информации. Разработка алгоритма управления состоянием переезда, передачи и программного обеспечения. Расчет показателей безотказности и безопасности системы.
курсовая работа [822,8 K], добавлен 08.02.2014Разработка микропроцессорной системы управления объектом, который задан видом и количеством данных поступающих с объекта, потребным ресурсом для обработки данных, видом и количеством управляющих сигналов. Алгоритм передачи через последовательный порт.
курсовая работа [978,9 K], добавлен 31.05.2019Расчет основных функциональных узлов непрерывного и импульсивного действия, применяемых в управляющей и информационной электрике. Схема включения микросхемы K572ПВ1. Выбор принципиальных схем основных блоков. Схема генератора прямоугольных импульсов.
контрольная работа [321,5 K], добавлен 24.05.2014Рассмотрение аппаратных принципов построения устройств микропроцессорной техники и их программного обеспечения. Структурная схема микропроцессора К1821ВМ85А. Карта распределения адресного пространства памяти. Расчет потребляемой устройством мощности.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 26.11.2012Проектирование модуля вывода дискретных и ввода аналоговых сигналов для систем управления различным технологическим оборудованием. Моделирование схемы модуля в ССМ Multisim. Разработка печатной платы модуля. Разработка принципиальной и структурной схем.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 03.11.2014Выбор программного обеспечения. Построение функциональной модели. Тестирование программного описания автомата. Проектирование общей схемы сборки проекта из отдельных фрагментов. Нормы затрат на проектирование и внедрение микропроцессорной системы.
дипломная работа [348,1 K], добавлен 05.05.2015Создание микропроцессорной системы на базе микроконтроллера, предназначенного для функциональной диагностики цифровых и интегральных микросхем. Разработка и расчёт блоков микроконтроллера, сопряжения, управления, питания, цифровой и диодной индикации.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.01.2016Структурная схема микроконтроллерной системы. Схемы подключения микроконтроллера, цифровых и аналоговых сигналов, линейного дисплея и клавиатуры. Текст главной программы на языке Ассемблера для МК51. Программа ввода и обработки аналоговой информации.
курсовая работа [372,6 K], добавлен 19.12.2013Разработка микропроцессорной системы управления технологическим объектом. Выбор и расчет элементов системы, разработка ее программного обеспечения. Составление структурных, функциональных и принципиальных схем микроконтроллеров семейства MCS-51.
курсовая работа [579,0 K], добавлен 20.09.2012Изобретение и развитие микропроцессоров. Микроконтроллеры различных типов. Принципиальная схема микропроцессорной системы. Выбор датчиков Расчет основных элементов МПС. Составление алгоритма работы схемы, программы для нее. Сборка МПС в программе Proteus.
курсовая работа [387,3 K], добавлен 25.04.2016Определение своего базового адреса, исходя из двух последних цифр шифра. Создание программы, обеспечивающей функционирование микропроцессорной системы ввода-вывода дискретной информации на базе БИС КР580 ВВ55 программируемого параллельного интерфейса.
курсовая работа [328,7 K], добавлен 22.04.2014Особенности проектирования схемы ввода данных в параллельном коде с возможностью записи в D-триггеры с использованием элементов комбинационного и последовательного типа. Каскадное соединение мультиплексоров, дешифраторов, схема регистровой памяти.
курсовая работа [370,6 K], добавлен 04.05.2014Порядок описания и разработки структурной и функциональной схемы микропроцессорной системы на основе микроконтроллера К1816ВЕ31. Обоснование выбора элементов, разработка принципиальной схемы данной системы, программы инициализации основных компонентов.
курсовая работа [260,4 K], добавлен 16.12.2010Проект структурной схемы микропроцессорной системы управления. Блок-схема алгоритма работы МПС; создание программы, обеспечивающей его выполнение. Распределение области памяти под оперативное и постоянное запоминающие устройства. Оценка ёмкости ПЗУ и ОЗУ.
курсовая работа [467,9 K], добавлен 21.05.2015