Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

2 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ

3 ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

4 БЛОК СХЕМА АЛГОРИТМА И ПРОГРАММА

5 КАРТЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АДРЕСНОГО ПРОСТРАНСТВА ПАМЯТИ И УВВ

6 ОЦЕНКА ЁМКОСТИ ПЗУ И ОЗУ

7 РАСЧЕТ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТОКА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА МПС

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 СХЕМА ЭЛ. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ

Введение

К настоящему времени ЭВМ используются во всех сферах человеческой деятельности. Важную роль при этом сыграло развитие микроэлектроники: создание больших интегральных схем микропроцессоров, запоминающих устройств и др. Микропроцессорной технике здесь отводится особое место, поскольку микропроцессоры обладают высокими функциональными возможностями и эксплуатационными характеристиками. БИС, на которых построены современные МПС, сочетают в себе высокую степень интеграции, обеспечивающую большие функциональные возможности, с универсальностью по применению. Универсальность достигается тем, что в микропроцессорных БИС реализованы сложные устройства, позволяющие выполнять над исходными данными логические и арифметические операции, при этом управление ходом вычисления позволяется вести программно.

Все современные мини ЭВМ построены с использованием БИС, входящих в различные МП комплекты. Под микропроцессорными БИС понимают совокупность МП и других интегральных микросхем, совместимых по технологическому и конструкторскому исполнению и предназначенных для совместного использования при построении различных средств ВТ.

Основой каждого МПК БИС является микропроцессор (МП) - программно управляемое устройство для обработки данных. При использовании МП необходимо ясно представлять динамику его работы, т.е., на каких магистралях в зависимости от каких управляющих сигналов и какого МП будут выдаваться та или иная информация. Это поможет понять работу схемы, согласовать ее с различными периферийными устройствами.

В данном курсовом проекте рассматривается система, построенная на универсальном МПК БИС серии К580 , который являлся в свое время наиболее распространенным. Широкое использование комплекта обуславливалось функциональной законченностью.

1 Разработка структурной схемы

Структурная схема устройства разрабатывается на основании анализа технического задания.

В структуру разрабатываемой МПС необходимо включить генератор тактовых импульсов (генератор), снабжает остальные блоки синхросигналами, вырабатывает импульсы синхронизации С1 и С2 с уровнем 12В, а также сигнал . Наряду с генератором мы должны включить управляемый интегральный таймер (ИТ), предназначенный для отсчета временных интервалов при выработке сигналов Y2 и Y3.Тактирование таймера осуществляется от генератора. Основной частью устройства будет микропроцессор, который является основным активным компонентом системы. Для работы с внешними устройствами надо использовать параллельный периферийный адаптер. Для организации системной(общей) шины для обмена данных и корректного функционирования МПС следует использовать усилители формирователи, т.к. они только способствуют усилению сигнала, то их на структурной схеме отображать не будем. Для формирования временных интервалов для управления внешним устройством используем интегральный управляемый таймер, который передает сигналы Y2 и Y3. Программа, которая регулирует работу МПС хранится в ПЗУ. ОЗУ используется для того чтобы связаться с ППА и передавать данные на объект управления, а также для получения ответных сигналов от управляемого объекта. Схему обработки прерываний организуем тоже на усилителе, записав код вектора прерывания. С учетом изложенного структурную схему устройства можно представить в виде, представленном на рис.1.1.

Взаимодействие микропроцессора с памятью и средствами ВВ осуществляется посредством интерфейса "Общая шина", состоящего из нескольких десятков линий (число линий в шине называют ее шириной).

Рис. 1.1 Структурная схема МПС

Взаимообмен между МП, памятью и периферийными устройствами производится в режиме разделения времени (временного мультиплексирования). Для этого устройства, не участвующие в обмене, переводятся в режим высокого выходного сопротивления. Этим достигается отключение их от системных шин.

В структуру разрабатываемого устройства необходимо включить генератор тактовых импульсов (генератор). Схема БИС генератора синхроимпульсов (ГСИ) КР580ГФ24 приведена на рис.1.2. ГСИ вырабатывает импульсы синхронизации микропроцессора С1 и С2 с уровнем 12 В, сигнал С с уровнем ТТЛ, а также сигнал , стробирующий слово состояния микропроцессора. Кроме того, в БИС размещены схемы, обеспечивающие синхронизацию выдачи в микропроцессор сигналов сброса и готовности.

Рис. 1.2 Схема генератора синхроимпульсов КР580ГФ24

Основой МПС является микропроцессор (МП) КР580ВМ80А, работающий с тактовой частотой 2 МГц. Параллельный интерфейс МПС с внешними устройствами обеспечивается параллельным периферийным адаптером (ППА) КР580ВВ55, а временные интервалы формируются программируемым таймером КР580ВИ53.

Формирователь сигнала сброса служит для начальной установки МПС при включении питания или при нажатии кнопки КН1.

Системный контролер (СК) служит для выработки системных управляющих сигналов на основе слова состояния микропроцессора, выдаваемого по шине данных.

Для осуществления прерываний в МПМ могут использоваться различные аппаратные средства, в частности в схеме. Первый триггер служит для предотвращения "дребезга" контактов кнопки КН2, второй – для выдачи запроса на прерывание в микропроцессор. После поступления от микропроцессора подтверждения запроса на прерывание на шину данных микропроцессора подается код команды RST, соответствующей реализуемому уровню прерывания.

Генератор - тактовый генератор, предназначенный для формирования тактовых импульсов с заданной частотой;

МП модуль - микропроцессор (МП) КР580ВМ80А, работающий с тактовой частотой 2 МГц;

Тумблеры - восемь тумблеров, определяющих значение константы К, используемой при реализации алгоритма работы МПС;

Кнопка КН1 "Сброс", осуществляющую начальную установку и запуск МПС;

Кнопки КН2 и КН3, обеспечивающие управление выдачей сигналов y2 и y3;

Модуль таймера - на базе БИС программируемого таймера (ПТ) КР580ВИ53;

Модуль ППА – модуль периферийного параллельного адаптера КР580ВВ55;

ПЗУ – постоянное запоминающее устройство на К155РЕ3;

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство на К155РУ2.