Разработка микропроцессорной системы. Составление карты распределения адресного пространства МПС под ОЗУ, ПЗУ, внешние и интерфейсные устройства, страница 5

При  включении  питания  или  при  нажатии  на  кнопку  “Сброс”  на  вход  RST  “1”  должна  подаваться  на  период,  не  меньший  24  тактов (2 мкс ).  Для  задержки  необходимо  использовать  фильтр  с  ёмкостью  С3 = 10 мкФ ( К76 - 3 - 10 мкФ ± 25%) и  сопротивлением  R1 = 8,2 кОм (Р1 - 4 - 0,5 - 8,2 кОм± 5%В).  Тогда  обеспечивается  задержка  в  41  мс,  чего  вполне  достаточно  для  перезапуска  микроЭВМ. 

Для  правильного  общения  ОМЭВМ  с  периферийными  устройствами  и  памятью  необходимы  внешние  регистр  адреса (RGA) и  шинный  формирователь  данных (BFD).  Для  защелкивания  адреса  вполне  достаточно  регистра  разрядностью  8 (разряды  адреса  А0 - А7).  Так  как  данные  в  разрабатываемой  МПС  8-разрядные,  то  в  BFD  также  достаточно  наличия  восьми  разрядов.  Адрес  в  RGA  необходимо  защелкивать  по  сигналу  ALE  процессора.  Формирователь  данных  BFD  должен  пропускать  данные  в  обоих  направлениях.  Переключение  направления  производится  по  сигналу  NRD  процессора,  причём  когда  этот  сигнал  “1”,  то  передаём  данные,  а  если  “0”,  то  принимаем.  В  качестве  RGA  возьмём  микросхему  КР1554ИР23,  а  в  качестве  BFD - КР1554АП6.  Эти  микросхемы  обеспечивают  требуемую  разрядность  и  просты  в  управлении.  Причём  в  RGA  адрес  будет  фиксироваться  по  спаду  сигнала  ALE.  Выход  регистра  при  этом  никогда  не  переводится  в  третье  состояние. 

Электрическое  сопряжение  шин  адреса  и  данных ( в  данном  варианте - только  данных),  будет  рассмотрено  позднее.

 

1.4.  Разработка  модуля  ОЗУ.

Сама  схема  модуля  ОЗУ  представлена  на  рис. 3.

Исходя  из  требуемых  объёмов  памяти,  вычисленных  ранее,  можно  выбрать  микросхемы  для  реализации  с  их  помощью  модуля  памяти  данных.  Этот  же  модуль  сделаем  и  энергонезависимым - так  как  он  будет  обладать  достаточным  для  этого  объёмом.

Для  требуемых  2  КБайт  ОЗУ  можно  взять  всего  лишь  одну  микросхему  КР537РУ8А (2К х 8).  Эта  микросхема  имеет,  например,  следующие  преимущества  над  другими:  большая  информационная  ёмкость (что  сокращает  число  корпусов  на  плате ),  удобная  организация (2К х 8 - можно  “повесить”  одну  микросхему  на  всю  ШД ),  также  у  такой  микросхемы  малая  мощность  потребления  на  единицу  информационной  ёмкости ( 80 мВт ).  На  адресные  входы  данного  ОЗУ  подадим  11  младших  разрядов  шины  адреса,  а  на  вход  CS  будет  подан  двенадцатый  разряд  ША (А11) - так  как  при  обращении  к  ОЗУ  он  всегда  будет  равен  “0”.

Данный  модуль  превращается  в  энергонезависимое  ОЗУ  путём  добавления  резервного  источника  питания  для  микросхемы.  Резервный  источник  питания  имеет  пониженное  напряжение (3В)  и  выбор  альтернативного  источника  осуществляет  пара  диодов  VD1  и  VD2 (КД  522Б ).  При  пониженном  напряжении (3В) от  резервного  источника  питания  нельзя  производить  запись  в  ОЗУ  или  чтение  из  него,  но  записанная  ранее  информация  будет  сохранена.

Сигнал  записи / чтения  (WR/RD) формируется  в  данной  микросхеме  по  соответствующим  сигналам  от  микропроцессора,  взятым  по  ИЛИ. 



1.5.  Разработка  интерфейсных  устройств  ввода / вывода.

Этот  блок  должен  обеспечивать  ввод  четырёх  дискретных  величин  X1 - X4  и  трёх  аналоговых  X5 - X7,  а  также  вывод  трёх  дискретных  Y1 - Y3  и  одной  аналоговой  Y4 ( блок  изображён  на  рис. 4 ).

Для  ввода  и  вывода  дискретных  величин  лучше  всего  применить  микросхему  КР580ВВ55А - программируемое  устройство  ввода / вывода  параллельной  информации.  Канал  А  будем  использовать  для  ввода  значений  X1 - X4,  канал  В - для  вывода  X5 - X7,  а  к  каналу  С  будет  подключен  ЦАП  для  вывода  значения  Y4.  Этот  параллельный  интерфейс  будет  выбираться  сигналом  CS0  системного  дешифратора.  В  качестве  ЦАП,  подключенного  к  каналу  С  параллельного  порта,  возьмём  микросхему  К572ПА1А,  из  десяти  разрядов  которой  используем  только  8.  На  выход  ЦАП  поставим  операционный  усилитель  КР140УД8  для  приведения  параметров  выходного  сигнала  Y4  до  нужного  уровня.