Описание структурной схемы микроконтроллера

1. описание структурной схемы

микроконтроллера.

На рис.1  представлена структурная схема низкочастотного частотомера, производящего измерение и индикацию частоты периодических сигналов синусоидальной формы. Принцип работы частотомера мгновенного значения основан на подсчете числа импульсов фиксированной частоты F0 за период измеряемого сигнала Тх. В данном микроконтроллере в качестве F0 используется стабилизированная кварцевым резонатором тактовая частота микропроцессора Fтакт, поэтому измеряемая частота вычисляется по формуле

Микроконтроллер состоит из следующих блоков: формирователя прямоугольных импульсов, формирователя временного интервала, счетчика импульсов, блока микропроцессора, блока формирователя шины адреса, данных и управления, блока ПЗУ, блока ОЗУ и блока индикации.

Формирователь прямоугольных импульсов предназначен для преобразования синусоидального входного сигнала в прямоугольные импульсы, по полярности совпадающие с полупериодами измеряемого сигнала.

Формирователь временного интервала предназначен для формирования временного интервала соответствующего периоду измеряемого сигнала. В течение этого временного интервала тактовые импульсы микропроцессора поступают на счетчик.

Счетчик предназначен для подсчета числа тактовых импульсов микропроцессора за период времени, соответствующий периоду измеряемого сигнала. Таким образом, пока формирователь импульсов выдает стробирующий сигнал на счетчик, идет подсчет числа импульсов.

Блок микропроцессора построен на процессоре КР580ВМ80А и генераторе частоты КР580ГФ24. Данный блок предназначен для управления работой микроконтроллера.

Блок формирования шины управления, шины данных и шины адреса. Построен на основе микросхем КР580ВК38 – формирователе шины адреса и сигналов управления и микросхеме КР580ВА86 – формирователе шины адреса. КР580ВА86 предназначена для увеличения нагрузочной способности шины адреса микропроцессора КР580ВМ80А.

Блок ПЗУ построен на основе микросхем КР556РТ12 с организацией памяти 1Кх4. Поэтому для его формирования используется две микросхемы. ПЗУ использует адресное пространство от 0 до 400Н. Блок ПЗУ предназначен для хранения программ работы микроконтроллера.

Блок ОЗУ, построенный на основе микросхем КР132РУ6А и , предназначен для  хранения программ и промежуточных данных. Микросхема КР132РУ6А имеет организацию 16Кх1, поэтому для построения модуля ОЗУ необходимо восемь микросхем КР132РУ6А и буферного элемента.

Блок индикации построен на основе микросхем КР580ИР82 и индикаторов АЛС.

Рассмотрим работу структурной схемы. Синусоидальный сигнал с частой Fх поступает на  вход формирователя временных импульсов, который преобразует поступающий входной сигнал в прямоугольные импульсы, по полярности совпадающие с полупериодами измеряемого сигнала. Формирователь временного интервала преобразует поступающие с формирователя временных импульсов сигналы в сигнал прямоугольной формы, длительностью соответствующий периоду измеряемого сигнала.

Сигнал длительностью измеряемого сигнала с формирователя временных импульсов поступает на счетчик для стробирования счета числа импульсов поступивших с тактового генератора микропроцессора. Количество импульсов сохраняется в счетчике и считывается центральным процессором. После считывания центральный процессор обнуляет счетчик, так как  период измеряемого сигнала может меняться.

Далее блок центрального процессора производит деление тактовой частоты микропроцессора на количество импульсов подсчитанных счетчиком. В результате деления получаем частоту поступающего на вход микроконтроллера сигнала.

После получения частоты, измеряемого сигнала, блок центрального процессора выводит данные на блок индикации. Данные в блоке индикации сохраняются в регистрах и преобразуются в семисегментный код, поступающий на индикаторы. Индикация измеренной частоты происходит до прихода следующего пакета данных о частоте измеряемого сигнала.

Далее программа зацикливается – повторяется цикл чтения, обнуления счетчика, расчета частоты измеряемого сигнала и вывод на блок индикации.

		Pис.1 Структурная схема микроконтроллера.