Разработка принципиальной схемы микропроцессорной системы. Модуль процессора. Разработка основного алгоритма работы программы

Страницы работы

31 страница (Word-файл)

Содержание работы

Содержание

Введение. 4

1       Разработка принципиальной схемы микропроцессорной системы. 5

1.1   Модуль процессора. 5

1.2   Модуль ПЗУ. 8

1.3   Модуль ОЗУ. 9

1.4   Подключение контроллера клавиатуры – дисплея и внешних устройств. 10

2       Разработка программного обеспечения для микропроцессорной системы. 14

2.1   Разработка основного алгоритма работы программы.. 14

2.2   Программа запуска двигателей. 18

2.3   Программа остановки двигателя. 20

2.4   Программа аварийного срабатывания. 22

2.5   Программы формирования временной задержки. 24

3       Расчёт потребляемой мощности и разработка блока питания. 28

Заключение. 30

Список литературы.. 31

Приложения. 32


Введение.

В современных условиях развития индустрии производства и применения электронных систем становится нецелесообразным и экономически, и морально нежелательным применение сложных схем с использованием микросхем малой степени интеграции. Это обуславливается как сложностью обслуживания, низкой надежностью, не приспосабливаемостью, так и большими габаритами и массой, что противоречит современным стремлениям к миниатюризации.

Появление первого микропроцессора открыло новую эру в развитии вычислительной техники и её использовании для автоматизации физического и интеллектуального труда. Современный этап развития этой техники характеризуется массовым внедрением микропроцессоров и микроЭВМ в самые различные области человеческой деятельности. Микропроцессорные системы обладают большой гибкостью, простотой эксплуатации и широким спектром решаемых задач.

В зависимости от решаемых задач применение получили и различные виды микропроцессорных систем, как то для универсальных задач применяют персональные ЭВМ, для малогабаритных и узкоспециализированных – микроконтроллеры содержащие в себе большую часть вспомогательной для микропроцессора электроники, а для решения несложных масштабируемых задач – микро ЭВМ.

1  Разработка принципиальной схемы микропроцессорной системы.

1.1  Модуль процессора.

Для выполнения задачи применим предложенный микропроцессор КР580ВМ85. Для его работоспособности необходимо обеспечить питание, сброс процессора при включении, а также обеспечить его синхронизацией.

Для питания микропроцессора и других микросхем применим источник питания +5В. Для синхронизации применим кварцевый резонатор на частоту 6.144 МГц, что обеспечит тактовую частоту процессора равной 3.072 МГц. Эту частоту выбираем согласно рекомендациям фирмы  Intel.

Схема обеспечения сброса представлена на рис.1.

 


Рис.1. Схема обеспечения сброса при включении.

В качестве резистора выбираем 1кОм, диода КД521А, конденсатора 10нФ. Номиналы и параметры этих элементов не принципиальны, и расчет приводить не целесообразно.

Сам микропроцессор представляет собой законченное схемное решение и обеспечивает на выходах все необходимые сигналы для управления им и обмена с внешними устройствами.

Особенностью данного микропроцессора является наличие мультиплексированной шины адреса, то есть младшая часть адреса передается по шине данных, но адреса и данные передаются в разное время.

Для фиксации этих адресов применяют дополнительную микросхему которая представляет собой регистр. В его качестве применим микросхему К555ИР23.

Рассмотрим назначение необходимых выводов:

·  X1, X2 – выводы для подключения кварцевого резонатора.

·  CLK – вывод тактовой частоты.

·  ALE – выход сигнала мультиплексирования.

·  R – вход сигнала начального уровня.

·  RDY – вход сигнала начальной готовности.

·  Reset – вывод сигнала начальной установки.

·  10/М – выход сигнала о обращении к портам.

·  RD / WR – строб чтения / записи.

·  А8-А15 – старшие разряды адреса.

·  АD0-АD7 – младшие разряды адреса / шина данных.

На рис 1.2. приведем микропроцессор с подключенными вышеописанными элементами.

Рис 1.2. Модуль процессора и цепи подключения

 



1.2  Модуль ПЗУ.

Согласно предложенному к выполнению заданию в качестве БИС ПЗУ предложена микросхема К573РФ2. Эта микросхема представляет репрограммируемое  ПЗУ с объемом памяти 16384 бит. Архитектура 2048 слов по 8 бит каждое.

Помимо 11 адресных входов А0 – А10 и 8 выводов для данных DIO0 – DIO7 для управления микросхемой присутствуют выводы CS – выбор кристалла и CEO – разрешение вывода. Также при чтении из ПЗУ сигнал программирования Upr необходимо подключить к выводу питания. Для распределения обращений к ПЗУ и ОЗУ используем 13-й адресный выход процессора А13.

С помощью вышеперечисленных сигналов и сигнала чтения RD организуем обращение к ПЗУ. Схема подключения ПЗУ приведена на рис 1.3. Таким образом ПЗУ занимает адресное пространство 0000h-07FFh = 2 Кб.

Рис 1.3. Модуль ПЗУ и цепи подключения.

1.3   Модуль ОЗУ.

Согласно предложенному к выполнению заданию в качестве БИС ОЗУ предложена микросхема К537РУ17. Эта микросхема представляет собой ОЗУ с объемом памяти 65536 бит. Архитектура 8192 слов по 8 бит каждое.

Помимо 13 адресных входов А0 – А12 и 8 выводов для ввода – вывода данных DIO0 – DIO7 для управления микросхемой присутствуют прямой и инверсный выводы CS – выбор кристалла и инверсный CEO – разрешение вывода. По входу WR / RD определяется действие – чтение или запись данных.

С помощью вышеперечисленных сигналов организуем обращение к ОЗУ. Схема подключения ОЗУ приведена на рис 1.4. Таким образом ОЗУ занимает адресное пространство 0800h-1FFFh = 8Кб.

Рис 1.4. Модуль ОЗУ и цепи подключения.

Похожие материалы

Информация о работе