Разработка микропроцессорной системы. Составление карты распределения адресного пространства МПС под ОЗУ, ПЗУ, внешние и интерфейсные устройства, страница 3

Также  МПС  должна  включать  модули  ОЗУ  и  ПЗУ,  а  также  энергонезависимого  ОЗУ ( NVRAM ).  Но  так  как  в  ОМЭВМ  уже  имеется  встроенное  ОЗУ  и  ПЗУ,  то  внешнюю  память  будет  представлять  только  модуль  энергонезависимого  ОЗУ.  В  энергонезависимое  ОЗУ  будет  записываться  текущее  состояние  регистров  микропроцессора  в  случае  отказа  источника  питания.  Также  это  ОЗУ ( если  сделать  его  достаточной  ёмкости ) может  быть  использовано  и  как  обычное  ОЗУ  для  хранения  каких-то  данных.

Для  ввода  в  МПС  и  вывода  из  неё  дискретных  значений ( X1 - X4  и  Y1 - Y3 ) используем  параллельный  порт ( IOP ),  причём  ввод  и  вывод  будем  производить  через  разные  каналы  этого  порта.

Для  ввода  анаоговых  значений  X5 - X7  используем  АЦП ( необходимо,  чтобы  в  нём  было  3  входных  канала ),  причём  необходимая  разрядность  будет  определяться  точностью  преобразования.  Так  как  в  задании  максимальная  погрешность - не  более  1 %,  то  надо  брать  такую  разрядность   (Np),  чтобы  половина  веса  младшего  разряда  не  превышала  0,01 (1%  от  1 ).  Для  этого  подходит  АЦП  с  Np = 6 ( тогда  половина  веса:  1/2 * 1/64 = 1/128  <  0,01 ),  но  так  как  больше  распространены  АЦП  с  Np = 8,  то  влозьмём  восьмиразрядный  АЦП - тогда  полученная  погрешность  будет  иметь  значительный  запас,  кроме  того - довольно  просто  соединиться  с  шиной  данных ( тоже  8  разрядов ).  Аналогичным  образом  выбираем  8-разрядный  ЦАП  для  вывода  аналогового  сигнала  Y4 ( требуется  всего  1  ЦАП ).

Для  отображения  информации  о  текущем  состоянии  МПС  применим  элементы  индикации,  информация  на  которых  отображается  через  соответствующие  для  них  каналы  параллельного  порта.  Преобразование  чисел  в  код  для  индикации  и  его  засылку  в  порт  будем  осуществлять  с  помощью  микропроцессора.  Необходимо  отображать  4  двоичных  сигнала  X1 - X4 ( по  одному  светодиоду  на  каждый ) и  одно  десятичное  число  с  фиксированной  запятой  Q4 ( так  как  требуемая  точность  1%,  то  достаточно  с  учётом  запаса  трёх  индикаторов ).



Для  блока  клавиатуры,  который  кроме  кнопок  будет  ещё  содержать  регистры  и  счётчики  для  сканирования,  необходимо  19  замыкателей (кнопок):  16 - для  ввода  шестнадцатиричных  цифр  и  3 - для  управления (уставка,  вывод,  останов).  Имеется  на  пульте  управления  также  отдельно  стоящая  клавиша  сброса  МПС  в  начальное  состояние.

Необходимо  также  использование  в  МПС  блока  обработки  прерываний,  который  будет  обрабатывать  3  запроса:  от  аварийного  датчика,  при  отказе  источника  питания  и  запрос  от  клавиатуры.  Этот  блок  будет  лишь  формировать  из  трёх  источников  один  запрос ( по  схеме  ИЛИ) и  выдавать  его  на  вход  INT  процессора (у  него  их  всего  2 ).  Номер  же  запроса  будет  подан  на  параллельный  порт.

Для  сигнализации  о  аварийной  ситуации  применим  светодиод,  сигнал  на  который  будет  подаваться  через  параллельный  порт  и  частота  2  Гц  будет  отслеживаться  программно.

Для  связи  между  всеми  рассмотренными  выше  элементами  МПС  используются  общие  шины  адреса  и  данных.


1.2.  Составление  карты  распределения  адресного  пространства  МПС  под  ОЗУ,  ПЗУ,  внешние  и  интерфейсные  устройства.

Как  известно,  в  ОМЭВМ  память  команд  отделена  от  памяти  данных.  В  изпользуемой  в  проекте  ОМЭВМ  КР1816ВЕ51  содержится  внутреннее  ПЗУ  команд  ёмкостью  4  Кбайта.  Этого  ПЗУ  будет  достаточно  для  размещения  в  нём  всего  программного  обеспечения  даже  с  учётом  запаса  и  поэтому  нет  необходимости  во  внешнем  ПЗУ  команд.  Таким  образом,  диапазон  адресов  памяти  программ  будет  таким:  0000Н - 0FFFН.  Причём  по  сигналу  RESET  микропроцессор  переходит  на  команду  по  адресу  0000Н,  и  эта  команда  должна  осуществлять  переход  на  модуль  начальной  инициализации.