Выбор и обоснование аппаратного обеспечения микропроцесорных систем управления

регулятор числа оборотов- (время переключения от минимальных оборотов до номинальных 10 сек)

0-минимальные обороты

1-номинальные обороты свечи накаливания-

0-выключены

1-включены регулятор “Пуск/Работа”-

0-запуск

1-работа датчик запуска двигателя

0-выключен

1-включен вентиль охлаждающей воды-

0-закрыт

1-открыт заряд аккумуляторной батареи-

-минимальный заряд батареи

- максимальный заряд батареи электростартер-

0-выключен

1-включен

2. Блок-схема процесса управления

3. Выбор и обоснование аппаратного обеспечения микропроцесорных систем управления.

3.1 Центральный процессор

3.1.1 Описание ЦП (К 1810ВМ86)

Микросхема К1810ВМ86 представляет собой однокристальный 16-битовый МП, выполненный по высококачественной n-МОП-технологии. Кристалл микросхемы с геометрическими размерами 5,5x5,5 мм содержит около 29000 транзисторов и потребляет 1,7 Вт от источника питания +5В. Схема выпускается в 40-выводном корпусе. Синхронизируется однофазными импульсами с частотой повторения 25 МГц от внешнего тактового генератора. Основные операции обработки данных (сложение, вычитание, логические действия) типа регистр — регистр выполняются за три такта, что обеспечивает быстродействие  оп./с при периоде тактовых импульсов 200 нc. С максимальной быстротой (за два такта) выполняются регистровые пересылки, а также некоторые однооперандные команды (например, сдвиг на один бит, инкремент, декремент, управление флагами).

Микропроцессор К1810ВМ86 (далее обозначен для краткости ВМ86) содержит 14 16-битовых внутренних регистров и образует 16-битовую шину данных для связи с внешней памятью и портами ввода—вывода. Шина адреса имеет 20 линий, что позволяет непосредственно адресоваться к памяти емкостью до 1 Мбайт =2²⁰ = 1 048 576 байт. Пространство памяти разделяется на сегменты по 64 Кбайт, причем в любой момент времени МП может обращаться к ячейкам четырех сегментов, которые программно выбраны в качестве текущих. Сегментация памяти обеспечивает удобный механизм вычисления физических адресов и способствует модульному проектированию программного обеспечения, что упрощает программирование и отладку.

Для сокращения необходимого числа выводов БИС младшие 16 адресных линий мультиплексированы во времени с линиями данных и составляют единую шину адреса/данных (ШАД). Четыре старшие адресные линии аналогично мультиплексированы с линиями состояния. Чтобы сигналы этих линий можно было использовать в системе, их обязательно разделяют с помощью внешних схем, т. е. осуществляют демультиплексирование шин.

3.1.2 Структура микропроцессора

Укрупненная структурная схема МП ВМ86 содержит две относительно независимые части: операционное устройство, реализующее заданные командой операции, и устройство шинного интерфейса, осуществляющее выборку команд из памяти, а также обращение к памяти и внешним устройствам для считывания операндов и записи результатов. Оба устройства могут работать параллельно, что обеспечивает совмещение во времени процессов выборки и исполнения команд. Это повышает быстродействие МП, так как операционное устройство, как правило, выполняет команды, коды которых уже находятся в МП, и поэтому такты выборки команды не включаются в ее цикл.

3.1.3 Назначение выводов микропроцессора

Назначение выводов БИС зависит от режима работы МП. Рассмотрим подробнее функциональное назначение сигналов МП и особенности их использования  в минимальном, режиме.

AD15-AD0 - мультиплексная (совмещенная) двунаправленная шина адреса/данных, по которой с разделением по времени передаются адресная информация и данные. В первом такте цикла шины - цикла обращения к ЗУ или внешнему устройству (ВУ) ¾ МП выдает на эту шину младшие 16 бит адресов памяти или полный адрес внешнего устройства