Разработка микропроцессорной системы на базе микропроцессора I-8080, содержащей: 4 кБ ROM памяти, 2 кБ RAM памяти, периферийные БИС I-8251 и I-8279

Оглавление

1.  Постановка задачи. 2

2.  Разработка  микропроцессорной системы.. 2

2.1  Разработка структурной схемы.. 2

2.2  Разработка принципиальной электрической схемы.. 3

3.  Программирование периферийных БИС.. 7

3.1 Программирование КР580ВВ51 (I-8251) 7

3.2 Программирование КР580ВВ79 (I-8279) 8

4. Выводы.. 11

Приложение 1     Структурная  схема МПС.. 12

Приложение 2         Принципиальная электрическая схема МПС.. 13

Приложение 3       Спецификация. 14

Список литературы.. 15

1.  Постановка задачи

Разработать микропроцессорную систему на базе микропроцессора I-8080, содержащую:

-  4 кБ ROM памяти,

-  2 кБ RAM памяти,

-  периферийные БИС I-8251 и I-8279.

2.  Разработка  микропроцессорной системы

              Разработка микропроцессорной системы по заданным требованиям предполагает  выбор элементной базы, разработку структурной схемы с указанием основных связей и шин, разработку принципиальной электрической схемы микропроцессорной системы с синтезом недостающих блоков и соединением всех выводов микросхем, входящих в её состав.          

2.1  Разработка структурной схемы

          За основу построения микропроцессорной система на базе микропроцессора I-8080 возьмём микропроцессорный комплект сери КР580, являющийся полным аналогом МПК фирмы Intel. Как правило, МП КР580ВМ80 применяется совместно с генератором КР580ГФ24 позволяющим вырабатывать тактовые частоты, синхронизирующие работу МПС, а также совместно с  системным контроллером  КР580ВК28, позволяющим вырабатывать системные управляющие сигналы и буферизировать шину данных МП. МПС, построенная на базе МП КР580ВМ80, имеет 3-х шинную структуру, состоящую из 16тиразрядной шины адреса (позволяет прямую адресацию к 64 байтам памяти), 8 разрядной шины данных и шины управляющих сигналов. Адресное пространство памяти и портов ввода-вывода периферийных БИС изолировано: младшие 8 разрядов шины адреса определяют адрес порта ввода-вывода (возможна адресация к 256 портам ВВ) и совместно с управляющими сигналами чтения из порта  и записи в порт определяют режим работы периферийных БИС.

          В качестве ПЗУ с объёмом 4Кх8 выбрана микросхема памяти К573РФ41 с организацией 8Кх8. Подача сигнала низкого уровня на старший адресный вход данной микросхемы превращает её в ПЗУ с объёмом памяти 4Кх8. Для выбора микросхемы ПЗУ в 64кбайтовом адресном пространстве необходим дешифратор адреса, вырабатывающий сигнал «выбор кристалла». Управляющий сигнал «чтение из памяти» совместно с сигналом «выбора кристалла» осуществляет режим чтения данных из ПЗУ в системную шину данных.

          В качестве ОЗУ с объёмом 2Кх8 выбрана микросхема памяти К537РУ10 с организацией 2Кх8. Для выбора микросхемы ОЗУ необходим дешифратор адреса, вырабатывающий сигнал «выбор кристалла». С помощью соответствующих сигналов управления осуществляются  режимы чтения данных из ОЗУ на шину данных и запись данных с шины в микросхему ОЗУ.

          В качестве периферийной БИС I-8251 выбрана микросхема КР580ВВ51 - универсального синхронно-ассинхронного приёмопередатчика, соединённая с  системной шиной и с разъёмом 3хпроводной последовательной связи про стандарту RS-232 . Конкретное подсоединение БИС будет  рассмотрено позже.

В качестве периферийной БИС I-8279 выбрана микросхема КР580ВВ79, являющаяся контроллером клавиатуры и дисплея, соединённая, с одной стороны, с  системной шиной, а с другой стороны, с блоком  клавиатуры и индикации. Конкретное подсоединение БИС рассмотрено будет позже.

Упрощенная структурная схема представлена в Приложении 1.  

2.2  Разработка принципиальной электрической схемы

В качестве задающего генератора для МП КР580ВМ80А (I-8080) используется микросхема генератора тактовых импульсов  КР580ГФ24, входящая в состав микропроцессорного комплекта (МПК) серии К580. См. Приложение 2.

Данный генератор формирует:

-  тактовые не перекрывающиеся импульсы по выходам «С1» и «С2» с амплитудой 12В и  с частотой  в 9 раз меньшей, чем частота подключенного кварцевого резонатора «BP1»;

- стробирующий сигнал состояния STB;

- тактовые сигналы по выходу «С» с фазой «С2» и амплитудой напряжения уровня ТТЛ.

Генератор синхронизирует сигналы «RDYIN» и «RESIN» c фазой сигнала «С2». Вход «TANK» предназначен для подключения колебательного контура, работающего на высших гармониках кварцевого резонатора, для стабилизации тактовых сигналов опорной частоты. Тактовые сигналы, синхронные с сигналами опорной частоты, с выхода «OSC» используют при необходимости в МПС или для синхронизации нескольких генераторов.

          Стробирующий сигнал состояния «STB» формируется при наличии на входе «SYN» напряжения высокого уровня, поступающего с выхода МП  в начале каждого машинного цикла и предназначен для занесения информации состояния МП  в микросхему КР580ВК28.