Информатика и выч. техника \ Микропроцессорные средства управляющих систем

Разработка микропроцессорной системы для управления объектом. Составление карты распределения адресного пространства, страница 12

Регистр DD9 адресуется при помощи комбинации сигналов: низкие уровни на линиях  и . При выполнении данного «условия» регистр DD9 выводит свои выводы из 3-го состояния и выставляет на шине данных BD 5-ти разрядный код нажатой клавиши, сформированный микроконтроллером AT89C2051.

Диоды VD1 – VD8 необходимы на случай возникновения ситуации нажатия нескольких клавиш одновременно при высоком уровне на линии сканирования, то на линию сканирования установленную в низком уровне потечёт большой ток, что приведёт к выводу элемента из строя. Для этого включат диоды, т.ч. при возникновении подобной ситуации получаем встречное включение диода при высоком уровне на линии сканирования.

Резисторы необходимы для обеспечения необходимого уровня напряжения (логического нуля) на линии возврата. Приведём расчёт для резистора R3. На линии возврата с нажатой клавишей  необходимо выставить уровень напряжения не выше 0,9В. Следовательно, падение напряжения на диодах и резисторах должно быть не менее  UCCmax–UILAT89C2051=5,25–0,8=4,45В. Ток через резистор должен быть не выше для наихудшего случая, когда на линии возврата нажаты все клавиши min( IOLИД7 – 3*IILAT89C2051, IПРОБОЯVD6)/3 = 2,4мА . Поделив напряжение на ток получим R3 = 1,85кОм.

Выберем резисторы R3 – R10 ОМЛТ 0,125-1.9кОм±5%. Выделяемая мощность 4мВт

1.8. Расчет электрического сопряжения.

Для правильной работы всей системы и каждого ее элемента в частности, помимо временного сопряжения необходимо проверить электрическое [14]. Под электрическим сопряжением микросхем системы будем понимать выполнение следующих соотношений для каждого выхода любой микросхемы МПС:

IOL³ IIL  + IOLL ;

IOH³ IIH  + IOLH ;

CLlim³CI  + CO  + CM, где: К, L–1 – число входов и выходов других элементов, подключенных к данному выходу;  IIL, IIH, IOL, IOH – входные и выходные токи элементов для состояний 0 и 1; CI , CO, CLlim , CM – емкости входа и выхода элемента, допустимая емкость нагрузки, подключаемой к выходу, и емкость монтажа; IOLL, IOLH – токи утечки  на выходах низкого и высокого уровней.

При невыполнении этих условий необходимо использовать другие элементы в системе или воспользоваться буферными повторителями для увеличения нагрузочной способности. Проверим спряжение МПС по трем цепям системы – адреса, данных и управления.

1.8.1. Расчёт цепей данных.

К шине данных  подключены следующие микросхемы: микроконтроллер AT89S8252, ОЗУ М48Z08, ПЗУ К573РФ6А, ЦАП AD7428, АЦП AD557 и 3 регистра КР1533ИР22.

Считывание данных из ПЗУ К573РФ6А в порт P0 микроконтроллера:

IOL  РФ6А max = 2 мА ≥ IIL  P0 + 2*IIL  ИР22 + ILO  M48Z08  + IOUT AD7824  + IIL  AD557 + IOZL  ИР22  =  50 мкА + 2*100 мкА + 5 мкА + 3 мкА + 100 мкА + 20 мкА = 378 мкА;

IOH РФ6А max = 200 мкА ≥ ILI  P0 + 2*IIH  ИР22 + ILO  M48Z08 + IOUT AD7824  + IIH  AD557 + IOZH  ИР22 = 10 мкА + 2*20 мкА + 5 мкА + 3 мкА + 100 мкА + 20 мкА = 178 мкА;

CL lim РФ6А= 500 пФ ≥ СI  P0 + 2*СI  ИР22 + СIO  M48Z08 + СO  AD7824 + СI  AD557 + СO  ИР22 + СМ = 10 пФ + 2*5 пФ + 10 пФ + 8пФ + 4 пФ + 7 пФ + 20 пФ = 69 пФ.

Считывание данных из ОЗУ M48Z08 в порт P0 микроконтроллера:

IOL  M48Z08 max = 3 мА ≥ IIL  P0 + 2*IIL  ИР22 + ILO  РФ6А + IOUT AD7824  + IIL  AD557 + IOZL  ИР22  =  50 мкА + 2*100 мкА + 10 мкА + 3 мкА + 100 мкА + 20 мкА = 383 мкА;

IOH  M48Z08 max = 1 мА ≥ ILI  P0 + 2*IIH  ИР22 + ILO  РФ6А  + IOUT AD7824  + IIH  AD557 + IOZH  ИР22  = 10 мкА + 2*20 мкА + 10 мкА + 3 мкА + 100 мкА + 20 мкА = 183 мкА;

CL lim M48Z08= 500 пФ ≥ СI  P0 + 2*СI  ИР22 + СO  РФ6А + СO  AD7824 + СI  AD557 + СO  ИР22 + СМ   = 10 пФ + 2*5 пФ + 12 пФ + 8пФ + 4 пФ + 7 пФ + 20 пФ = 71 пФ.

Считывание данных из АЦП AD7824 в порт P0 микроконтроллера:

IOL  AD7824 max  = 1,6 мА ≥ IIL  P0 + 2*IIL  ИР22 + ILO  M48Z08 + ILO  РФ6А   + IIL  AD557 + IOZL  ИР22 =  50 мкА + 2*100 мкА + 5 мкА + 10 мкА + 100 мкА + 20 мкА = 385 мкА;

Скачать файл