Разработка микропроцессорной системы для запуска аналого-цифрового преобразователя и введения заданного числа отсчетов сигнала, страница 2

Генератор тактовых импульсов КР1810ГФ84 предназначен для управления ЦП и периферийными устройствами, а также для синхронизации сигналов READY с тактовыми импульсами МП.  Генератор включает в себя схемы формирования тактовых импульсов (OSC,CLK,PCLK), сигнала сброса (RESET) и сигнала готовности (READY).  Сигналы формируются из колебаний основной частоты кварцевого резонатора который подключается к выводам X1 и X2. Частота кварцевого резонатора равна 15Мгц. Тактовый сигнал CLK, подаваемый на вход CLK   МП, в три раза меньше частоты опорного генератора и равняется 5Мгц. Сигнал RESET с генератора вырабатывается при поступлении  сигнала RES который формируется RC-цепью автоматически при каждом включении питания системы. Сигнал RESET  необходим для установки микропроцессора и внешних устройств в исходное (начальное) состояние.

Модуль микропроцессора.

Модуль микропроцессора будет состоять из  микропроцессораКР1810ВМ88 и шинных формирователей. МП К1810ВМ88 имеет 8-разрядную шину данных, мультиплексированную с 8-ю младшими разрядами шины адреса. Шинные формирователи необходимы для решения задачи разделения (демультиплексирования) шины адреса/данных,  а также задачу формирования системных управляющих сигналов для внешних устройств. Формирование шины адреса  решается при помощи регистра ИС К580ИР82, который  выполняет функции адресной защёлки. Формирование шины данных решается с помощью 8-битового шинного формирователя К580ВА86, который усиливает сигналы системной шины данных идущей с МП.

Контроллер ПДП.

Режим ПДП является самым скоростным способом обмена который реализуется с помощью специальных аппаратных средств -  контроллеров ПДП. Контроллер ПДП К1810ВТ37 используется в составе устройства для реализации прямого доступа к памяти по четырем независимым каналам и тактируется от генератора КР1810ГФ84 импульсами PCLK которые вдвое меньше частоты CLK.  Контроллер ПДП позволяет реализовать ввод  данных полученных с АЦП в ОЗУ и соответственно их вывод через ЦАП на экран осциллографа.

Программируемый таймер.

Программируемый таймер (ПТ) К1810ВИ54  предназначен для генерации времязадающих функций, программно-управляемых временных задержек с возможностью программного контроля их выполнения. В данном устройстве таймер необходим для формирования сигналов запуска АЦП и формирования временных интервалов. Таймер как и МП тактируется от генератора КР1810ГФ84 импульсами PCLK которые вдвое меньше частоты CLK. Программируемые таймеры применяются в МПС с тактовой частотой до 8МГц.

Аналогово-цифровой преобразователь.

Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) К1108ПВ1 осуществляет преобразование  аналогового сигнала в цифровой  параллельный код. Управление работой микросхемы в данной системе определяет таймер  с микропроцессором и в нужное время АЦП начинает преобразование информации. С помощью МП происходит выбор ERD(выбор микросхемы), а таймер в свою очередь формирует сигнал  который подается на вход START.                                                                                          Через определенное время которое необходимое для преобразования аналогового сигнала, на выходе АЦП появляется сигнал (READYDATE) который подаётся на вход запроса прерывания ПДП и запрашивает вывод данных с АЦП в ОЗУ.

      Цифроаналоговый преобразователь.

        Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)  К1108ПА1 осуществляет преобразование цифрового 8-разрядного параллельный кода в аналоговый сигнал для периодического вывода экран осциллографа. Управление работой микросхемы в  системе определяет таймер и КПДП. Таймер формирует необходимый сигнал который  подается  на вход запроса  прерывания (DREQ1) и на этот сигнал ПДП выдает сигнал означающий подтверждение прерывания (DACK1) подаваемый на интерфейс ЦАП.  Таким образом на ЦАП поступают данные которые необходимо преобразовать. На выходе микросхемы ЦАП включен быстродействующий операционный усилитель  КР140УД11, необходимый для  преобразования выходного тока с преобразователя в напряжение и для  умощнения выходного сигнала поступающего на осциллограф. Интерфейсом для ЦАП служит регистр 1533ИР33 необходимый для защёлкивания данных. 

 Универсальный синхронно-асинхронный программируемый приёмопередатчик.

       Универсальный синхронно-асинхронный программируемый приёмопередатчик (УСАПП) КР580ВВ51А применяется для преобразования параллельного кода, полученного из микропроцессорной системы, в последовательный  поток символов со служебной информацией и выдаёт этот поток в канал связи с персональным компьютером. Управление работой микросхемы в данной системе определяет КПДП  с микропроцессором и в нужное время УСАПП начинает преобразование информации. С помощью МП происходит выбор CS (выбор микросхемы), УСАПП вырабатывает сигнал подаваемый на вход запроса  прерывания (DREQ2) и на этот сигнал ПДП выдает сигнал означающий подтверждение прерывания (DACK2) подаваемый на УСАПП.  Таким образом на УСАПП поступают данные которые необходимо преобразовать.   

6. Программирование микросхем.

Программирование контроллера ПДП.

Контроллер ПДП относится к классу функционально ориентированных программно управляемых интерфейсных БИС, поэтому перед началом работы его необходимо запрограммировать. Для реализации прямого доступа к памяти используется четыре независимых канала. Кроме того каждый канал имеет 6-разрядный регистр режима MR определяющий режим его работы. В регистр режима необходимо загрузить управляющее слово (УС), которое задаст режим работы, тип передачи и адрес канала. В работе данной системы будем использовать два канала каждый из которых будет выполнять свою функцию. Нулевой канал будет служить для передачи данных с АЦП в ОЗУ, а первый канал будет нужен для передачи данных с ОЗУ на ЦАП.

              

              Рис.1  Содержание регистра режима контроллера ПДП

Таким образом получаем управляющее слово регистра режима  01000100b(44h).

Также необходимо загрузить УС в регистр команд CR, который определяет основные параметры работы канала.