Разработка аппаратных средств МПС. Разработка структурной схемы МПС. Разработка микропроцессорного блока, страница 7

Для обеспечения подключения клавиатуры и индикаторных устройств используется БИС контроллера клавиатуры-дисплея (ККД) КР580ВД79.  Микросхема имеет двунаправленный 8-разрядный канал данных, который подключается к шине BD МПС и состоит из двух функционально автономных частей. Ее применение позволяет полностью освободить процессор  от операций сканирования клавиатуры и  регенерации отображения на индикаторах.

Для организации работы клавиатуры используются линии возврата RET0-RET7 и линии сканирования S0-S3 ККД. Коды, возвращаемые по линиям RET, заносятся в обратный магазин – оперативное запоминающее устройство (ОМ-ОЗУ) ККД. Работа с микросхемой может быть организована как по сигналу прерывания INT при поступлении информации в ОМ-ОЗУ, так и в режиме опроса клавиатуры.

Будем использовать сигнал прерывания с ККД. Формируемый сигнал INT будем обрабатывать блоком организации прерывании IC.

Будем строить клавиатуру с числом клавиш 24. Тогда необходимо использовать 4 линии сканирования S0-S3 и 6 линий возврата RET0 – RET5.

Для вывода информации на устройство отображения используется дисплейная часть КДД. Для вывода информации на устройство отображения микросхема имеет специальное ОЗУ отображения, в которое заносится информация подлежащая выводу. Вывод осуществляется по двум 4-разрядным каналам ККД DSPA0-DSPA3 и DSPB0-DSPB3. Обновление информации будет осуществляться по дешифрованным сигналам сканирования S0-S3 от ККД.

В качестве устройства отображения десятичной информации используем семисегментные световые индикаторы. Тогда, с учетом того, что требуется выводить информацию с погрешностью не более 1%,  необходимо использовать 2 десятичных разряда. Таким образом, для отображения значения Q4 в десятичном виде, необходимо задействовать 2 индикатора.

В качестве индикатора выбирается устройство К490ИП2. Данное устройство состоит из четырехразрядного регистра, дешифратора – преобразователя двоичного кода в позиционный и семисегментного индикатора с децимальной точкой. Индикатор позволяет отобразить цифры от 0 до 9 при подаче на входы двоичного кода десятичного числа. Управление точкой производиться отдельным выводом микросхемы. Высота знака индикатора составляет 7,5 мм. Данная микросхема полностью совместима по уровням сигналов с микросхемами ТТЛ. Помимо информационных выводов, микросхема имеет вход гашения информации и вход разрешения записи. При подаче на вход разрешения записи напряжения низкого уровня, форма знака соответствует информации на информационных выводах, а при переключении его в высокий уровень, производится защелкивание информации во внутреннем регистре.

Применение индикатора с внутренним дешифратором, позволяет освободить программиста от необходимости создания карты отображений десятичных цифр на индикатор.

Выполним расчет сопряжения элемента К490ИП2 с ККД.

.

Видно, что не выполняется  условие электрического сопряжения по току низкого уровня, следовательно необходимо ставить буферные элементы на выходы ККД D0..D7, S0 и BD.

Функциональная схема блока управления и индикации представлена на рис.8.




Для подачи информации на индикаторы используем 4 разряда канала отображения DSPB0 –DSPB3.

Поскольку нагрузочная способность линий сканирования S0 – S3 ККД невелика, поставим на этих выходах буферные элементы КР1554ЛИ9.

Одновременное нажатие нескольких клавиш на одной линии сканирования может привести к возникновению токов, превышающих предельно допустимое значение для данной микросхемы. Для устранения этой опасности в схему вводятся резисторы  R11 – R16.

В соответствии с техническими характеристиками, выходной ток низкого уровня для элементов ЛИ6 не должен превышать 24 мА. Входной ток низкого уровня для индикатора не превышает 1,6 мА. Исходя из этого, выберем номиналы сопротивлений на линиях RET0 – RET5:

1)  При нажатии одновременно всех клавиш на линии сканирования, необходимо обеспечить ток не превышающий:

24–1,6=22,4мА.

Т.к. число клавиш на линии – 6, то ток через один резистор: