Аппаратные средства МПС. Карта распределения адресного пространства МПС. Расчет электрического сопряжения компонентов МПС, страница 4

Для приема сигналов цифровых датчиков и выдачи цифровых управляющих воздействий занято несколько линий портов P1 и P3. Таким образом, часть функций блока IOU реализует CPU.

Внешний контроллер прерываний в данной МПС не используется. Общий сигнал запроса прерывания формируется  вентилем ИЛИ-НЕ, сигнал с которого поступает на одну из линий запроса прерывания CPU. Линии прерывания также заведены на порт P0, что необходимо для расшифровки номера прерывания.

Пульть управления реализован на контроллере клавиатуры и дисплея(ККД) из состава микропроцессорного комплекта К580. Он обеспечивает поддержку дисплейной части, включающей ССИ отображения уровня сигнала Y4 и светодиоды для индикации сигналов X1-X4, и клавиатурной части. Клавиатурная часть в соответствии с ТЗ содержит 25 клавиш, включая 16 клавиш шестнадцатеричного кода (0-F) и три командные  клавиши : INSTALL,OUTPUT и BREAK.

Узел RSTU позволяет устанавливать МПС в начальное состояние нажатием на кнопку RESET.

При поступлении на МПС сигнала датчика аварийной ситуации CPU формирует сигналы управления узлом аварийной сигнализации, представляющим собой динамическую головку BA1. CPU управляет BA1 непосредственно одной из линий порта P3 через мощный буферный элемент.

2.2  Карта распределения адресного пространства МПС

В соответствии с ТЗ память и устройства ввода-вывода имеют единое адресное пространство. Однокристальная микроЭВМ КР1816ВЕ31 помимо внутренней памяти данных имеет адресное пространство внешней памяти программ и адресное пространство внешней памяти данных. В связи с необходимостью осуществлять запись в устройства ввода-вывода отобразим устройства ввода-вывода на адресное пространство внешней памятьи данных.  Собственно внешняя память данных представлена в данной МПС энергонезависимым ОЗУ, емкость которого, очевидно, невелика, так как оно используется лишь для сохранения значений регистров CPU при наступлении аварийной ситуации. Для хранения же временных данных в процессе нормального функционирования используется внутренняя память данных.

В связи с вышесказанным, разобьем адресное пространство внешней памяти данных на 2 равные части, отведя для NVRAM и устройств ввода-вывода по 32Kб. Такое решение имеет ряд преимуществ, в частности:

·  сохраняется возможность наращивания емкости NVRAM;

·  при условии выделения 32 адресов каждой периферийной БИС их максимальное число составит 1024, то есть практически не ограничено;

·  выбор между NVRAM и устройствами ввода-вывода осуществляется просто адресной линией A15, сигналом на которой можно стробировать системный дешифратор и микросхему ОЗУ;

·  обеспечивается мнемоническая простота адресов периферийных БИС.

Что касается адресного пространства внешней памяти программ, отведем его целиком под ПЗУ программ. В данной МПС размер ПЗУ программ составляет 8Кбайт.

С учетом сказанного карты распределения адресных пространств внешней памяти программ и внешней памяти данных будут иметь вид, как показано на рис. 2.1.:

Рис. 2.1. Распределение адресного пространства МПС

Рис. 2.1. Распределение адресного пространства МПС

2.3  Разработка микропроцессорного модуля

Основной задачей МПМ является обеспечение функционирования однокристальной микроЭВМ КР1816ВЕ31[1] и ее сопряжение с внешними устройствами и памятью. Функциональная схема МПМ приведена на рис. 2.2.

В состав МПМ входит: собственно ОМЭВМ (CPU), узел сброса, построенный на RC-цепочке, кварцевый резонатор BQ с частотой 4.8МГц, необходимый для функционирования встроенного тактового генератора ОМЭВМCPU, системный дешифратор DCS, вентиль ИЛИ-НЕ D1, с помощью которого осуществляется увеличение числа внешних прерываний и буферный регистр адреса RGA. В узел сброса входит также диод VD1, предназначенный для защиты ОМЭВМCPU от бросков напряжения на входе RST при выключении питания.

Рис. 2.2 Функциональная схема МПМ.

Назначение выводов ОМЭВМ КР1816ВЕ31 приведено в таблице 2.1.

Таблица 2.1