Разработка микропроцессорной системы. Составление карты распределения адресного пространства МПС под ОЗУ, ПЗУ, внешние и интерфейсные устройства, страница 9


1.9.  Построение  принципиальной  электрической  схемы.

В  этой  схеме  следует  объединить  все  разработанные  ранее  устройства.  Управление  будет  осуществляться  микропроцессором.  Микропроцессор  в  данной  МПС  в  одиночку  владеет  шинами  адреса  и  данных  и  с  помощью  управляющих  сигналов  обеспечивает  правильную  работу  остальных  устройств.  В  основном  управление  элементами  МПС  осуществляется  по  преобразованным  сигналам  адреса (а  именно  сигналами  CS,  которые  вырабатываются  системным  дешифратором),  которые  идут  практически  в  любое  устройство  с  12-разрядной  шины  адреса.  Режимы  же  работы  этих  устройств  задаются,  в  основном,  кодом,  поступающим  по  шине  данных.  По  этой  же  шине  осуществляется  пересылка  информации,  полученной  от  внешних  объектов,  которыми  управляет  МПС,  или  информации,  пересылаемой  этим  объектам.

В  разрабатываемой  МПС  все  периферийные  устройства  подключены  к  общей  8-разрядной  шине  данных.  К  этой  же  шине  подключена  и  внешняя  память  данных  ОМЭВМ (энергонезависимая).

Управление  микропроцессорной  системой  осушествляется  по  заранее  разработанной  и  записанной  во  внутреннее  ПЗУ  программе.  Некоторые  части  этой  программы  будут  приведены  позже.

Принципиальная  электрическая  схема  МПС  в  целом  и  перечень  элементов  к  ней  представлены  в  приложении  1.


1.10.  Расчёт  аппаратных  затрат.

Расчёт  проведём  в  числе  условных  корпусов.  За  единицу  аппаратных  затрат  принимается  один  16-выводной  корпус (и  14-выводной  тоже).  Сложность  остальных  микросхем  оценивается  с  помощью  коэффиентов  перевода,  значения  которых  так  зависят  от  количества  выводов  в  микросхеме:

- 2  для  24-выводного  корпуса;

- 3  для  28-выводного  корпуса;

- 5  для  40-выводного  корпуса;

- 6  для  48-выводного  корпуса.

Определим  сначала  аппаратные  затраты  для  микросхем,  у  которых  число  выводов  близко  к  16.  Это,  в  основном,  микросхемы  малой  степени  интеграции:  КР1554ИЕ18 (2),  КР1554КП2 (1),  КР1554ТМ2 (1),  КР1554ИД14 (1),  КР1554ЛН1 (1),  КР1554ЛЛ1 (1),  КР1554ЛЕ4 (1),  КР1554ЛА3 (1),  КР572ПА1А (1),  КР140УД8 (2),  АЛ 305А (3).  Просуммировав  число  для  названных  выше  микросхем  и  принимая  во  внимание  то,  что  это  число  равно  числу  условных  единиц  сложности,  получим,  что  на  эти  микросхемы  затрачено  аппаратуры  в  15  единиц.

К  микросхемам,  для  которых  коэффициент  перевода  равен  2,  можно  отнести:  КР1554ИР23 (1),  КР1554АП6 (4),  КР537РУ8А (1).  Тогда  всего  корпусов  6,  и,  учитывая  коэффициент  перевода,  равный  2,  получим  аппаратные  затраты:  6 * 2 = 12  единиц.

Микросхем,  для  которых  коэффициент  перевода  будет  равен  3,  в  разрабатываемой  МПС  нет.

Однокристальная  микроЭВМ  КР1816ВЕ51  имеет  40-выводной  корпус,  поэтому  аппаратные  затраты  на  него  равны  5.  Число  выводов  близко  к  40 (а  точнее  36) и  у  микросхемы  КР580ВВ55А (их  в  МПС  3),  то  есть  и  для  неё  аппаратные  затраты  считаем  равными  5.  Таким  образом,  аппаратные  затраты  для  микросхем  такого  класса:  20).

В  итоге  для  всех  микросхем,  использованных  в  МПС,  получим  аппаратные  затраты,  равные  47  единицам.


2.  Разработка  программного  обеспечения.

Программа  для  управления  данной  МПС  должна  предусматривать  начальную  инициализацию  МПС,  а  затем - циклический  опрос  внешних  датчиков  через  дискретные  и  аналоговые  каналы  ввода  и  вывод  во  вне  управляющих  сигналов (дискретных  и  аналоговых).  Ввод  и  вывод  управляющей  информации  осуществляется  циклически  с  периодом  0,5 с.  Вообще,  алгоритм  функционирования  МПС  приведён  на  рис. 10.  В  данном  курсовом  проекте  необходимо  разработать  лишь  некоторые  из  модулей  программы  управления  МПС (листинг  этих  модулей  представлен  в  приложении  2). 

2.1.  Алгоритм  инициализации  МПС.

Для  нормальной  работы  МПС  необходимо  прежде  всего  задать  режимы  работы  всех  используемых  устройств  в  составе  ОМЭВМ,  а  также  и  вне  её.  Нужно  также  вывести  начальные  значения  на  некоторые  устройства  МПС.