Содержание:
1. Техническое задание 2
2. Анализ технического задания и описание обобщённой структурной схемы проектируемого устройства 3
3. Программирование внешних устройств 4
Программирование таймера 4
Программирование контроллера клавиатуры и дисплея 5
4. Описание принципиальной схемы и работы устройства 5
Построение модуля центрального процессора 5
Подключение памяти и инициализация адресного пространства 5
Запуск системы и считывание информации с АЦП 6
Процедура обслуживания прерываний 7
Индикатор и его интерфейс 7
5. Алгоритм работы системы 8
6. Программа 9
7. Список литературы 11
8. Перечень элементов 12
Разработать МПС цифровой обрабоки сигналов, содержащую АЦП, таймер и цифровой индикатор требуемой разрядности: зарегистрировать в ОЗУ N моментов, в течение некоторого интервала времени (по таймеру), в которые исследуемый сигнал равен заданной константе.
Организовать периодический запуск АЦП с помощью таймера с программируемой частотой и ввод кодов АЦП по прерыванию.
Техническое задание вполне определённо указывает на тип и количество внешних устройств, необходимых для построения системы, а также способ обмена информацией между ними:
a) Для хранения результата обработки необходимо ОЗУ;
b) Для преобразования информации из аналоговой формы в цифровую необходим АЦП;
c) Для организации периодического запуска АЦП и отсчёта времени должен быть использован программируемый таймер;
d) Способ ввода информации с АЦП задан – по прерыванию;
e) Т.к. система использует только одно прерывание, считывание номера вектора прерывания можно осуществить с обычного буферного регистра, а не с контроллера прерываний.
f) Для хранения программы и некоторой служебной информации необходимо ПЗУ;
g) Т.к. техническое задание предусматривает вывод результата обработки на цифровой дисплей, для организации вывода данных на индикацию необходимо использовать интерфейсное устройство;
h) Генератор тактовых импульсов формирует тактовые последовательности для микропроцессора и внешних устройств, а также сигнал “сброс”;
Ограничим разрядность обрабатываемых данных 8-ю разрядами, тогда для построения микропроцессорной системы можно использовать ЦПУ КР1810ВМ88, имеющее 8-разрядную шину данных, выполненное по n-МОП-технологии и электрически совместимое с микросхемами ТТЛ и ТТЛШ.
Выбор этой ИС обусловлен достаточно высокой производительностью и распространенностью процессора, наличием ИС требуемого функционального назначения (таймер, контроллер клавиатуры и дисплея, шинные формирователи и т.д.) в микропроцессорном комплекте К1810 и К580, что упрощает разработку системы.
К тому же большим преимуществом является то, что КР1810ВМ88 работает с внешними устройствами на ТТЛ-уровнях, т.к. наиболее широкое распространение в современной цифровой аппаратуре получили серии именно ТТЛ- микросхем.
Эти цифровые микросхемы отличаются лучшими электрическими параметрами, удобны в применении, имеют высокий уровень интеграции и обладают большим функциональным разнообразием.
Программируемый таймер К1810ВИ54 относится к классу функционально ориентированных программно управляемых интерфейсных БИС, поэтому перед началом работы в него необходимо загрузить управляющее слово (УС) и константу пересчета. УС задает режим работы, тип счета (двоичный или двоично- десятичный), порядок загрузки и размерность (один или два байта) константы пересчёта.
 |
Управляющее слово нулевого канала (24h), содержит в себе следующую информацию:
Рис.1 Содержание регистра управляющего слова нулевого канала таймера
В режиме 2 – импульсного генератора частоты – канал работает как делитель входной частоты PCLK на N, где N- константа пересчета. Режим 2 является режимом с автозагрузкой, т.е. после окончания цикла счета счетчик автоматически перезагружается и счет повторяется.
 |
Рис.2 Содержание регистра управляющего слова первого канала таймера
После окончания очередного цикла счёта для продолжения работы с микропроцессора загружается новая константа пересчёта.
Чтение содержимого счётчика первого канала осуществляется следующим образом:
a) По специальной команде CLC, имеющей формат, представленный на рис.3 состояние счётчика первого канала записывается в буферный регистр OL таймера.
b) Производится чтение информации по адресу соответствующего канала обычным способом.
 |
После загрузки управляющих слов в регистры констант пересчёта каждого канала загружаются константы пересчета.
Для установки режима работы контроллера клавиатуры и дисплея в регистр команд данного устройства заносится управляющее слово 00000111b (07h), содержащее следующую информацию (начиная со старших битов):
- 000 – не используются
- 00 – 8x8-битовых символов, строка заполняется слева
- 111 – стробируемый ввод. Сканирование индикатора с внутренней дешифрацией.
Далее программируется внутренний делитель тактовой частоты контроллера с целью получения значения базовой тактовой частоты микросхемы 100кГц: для этого в регистр команд загружается управляющее слово 00111001b (39h).
Подробнее о программировании контроллера см. [10], кн.2, стр. 232-235
При разработке структуры блока ЦП необходимо решить задачи разделения (демультиплексирования) шины адреса/данных, буферирования шины адреса и шины данных, а также задачу формирования системных управляющих сигналов для блоков памяти и внешних устройств.
Первая задача решается с помощью ИС К580ИР82 (DD1), выполняющей функции адресной защёлки младших 8 бит ША (в связи с тем, что адресная информация должна быть выставлена в течение всего цикла чтения/записи). Т.к. старшие адресные линии защёлкиваются во внутреннем регистре ЦМП, внешний регистр для их защёлки не используется.
Вторая задача решается с помощью двунаправленного 8-битового шинного формирователя К580ВА86, усиливающего сигналы системной шины данных.
Третья задача решена с помощью комбинационных логических схем, которые формируют необходимые управляющие сигналы на основе сигналов WR, RD и M/IO, вырабатываемых МП.
В проектируемой системе используется адресное пространство ввода–вывода, изолированное от адресного пространства памяти.
Память конструктивно состоит из трёх микросхем:
a) ПЗУ КР556РТ17 ёмкостью 512 байт, содержащее исполняемую программу;
b) ПЗУ КМ1608РТ1 ёмкостью 4 байта, содержащее начальный адрес подпрограммы обработки прерывания;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.