Разработка учебной микроЭВМ с возможностью ввода и вывода программ на ленту кассетного магнитофона

Содержание :

1.  Задание на курсовой проект

2.  Введение

3.  Структурная схема микроконтроллера

4.  Функциональная и принципиальная схемы отдельных модулей

4.1.  Модуль процессора .

4.2.  Модуль устройства для вывода на ленту магнитофона .

4.3.  Модуль индикации и ввода .

4.4.  Модуль ОЗУ

4.5.  Модуль ПЗУ

5.  Блок питания

6.  Программное обеспечение микроконтроллера

6.1.  Блок-схема программы и подпрограмм

6.2.  Текст программы на языке “”Ассемблер”

7.  Список использованной литературы

Приложения

1.  Схема микроконтроллера электрическая принципиальная

2.  Схема блоков питания электрическая принципиальная

3.  Перечень элементов

1.   Задание на курсовой проект .

В данном курсовом проекте разработать учебную микроЭВМ с возможностью ввода и вывода  программ на ленту кассетного магнитафона.

МикроЭВМ должна иметь ПЗУ С программой МОНИТОР, обеспечивающей управление клавиатурой и линейным дисплеем (6 индикаторов ) ОЗУ для записи программ пользователя .

Используемые микросхемы:

ПЗУ — К556РТ14

ОЗУ — КР537РУ10

CPU — КР1821ВМ85А

микросхемы серии портов КР580.

Введение

Расширение области применения микропроцессорных систем, необходимость автоматизации разработки программного обеспечения привели к использованию  разных по возможностям систем отладки программного обеспечения на базе микроЭВМ – аппаратно-программных комплексов проектирования. Специалистам, занимающимся вопросами проектирования микропроцессорных систем, приходится использовать либо промышленные образцы отладочных, либо простые комплексы собственного изготовления. 

Целью данного курсового проекта является разработка учебной микроЭВМ с возможностью ввода и вывода  программ на ленту кассетного магнитофона.

Практика показывает, что при обработке данных объем ЗУ довольно часто оказывается недостаточным для хранения используемых программ и данных.

Однако программы можно хранить и на магнитной ленте. Этот метод часто используется в персональных компьютерах, поскольку он не связан с большими затратами для хранения информации.

В профессиональной сфере в основном применяются дисковые ЗУ; например, на дисках хранятся программы для расчетов займов, кредитов и т. п. Самым дешевым вариантом дискового ЗУ является гибкий диск (дискетка, или флоппи-диск).

В качестве дешевого вспомогательного ЗУ часто используется кассетный магнитофон. Подобное применение представляет хорошую иллюстрацию того, как специальные периферийные схемы осуществляют ввод и вывод данных.

Структурная схема микроконтроллера

Структурная схема микроконтроллера приведена на рис.1  

Рис.1 Структурная схема микроЭВМ .

4.  Разработка функциональной и принципиальной схемы отдельных модулей

4.1.  Модуль процессора .   

В качестве центрального процессора в данном курсовом проекте по условию задания будем использовать микропроцессор К1821ВМ85А , который является аналогом МП 80С85А фирмы INTEL .

Данный МП выполнен по КМОП-технологии , имеет одно напряжение питания +5 В , потребляет мощность 0,1 Вт . В данном МП имеется внутренний тактовый генератор ,  развитая система прерываний , МП имеет одинаковую систему команд с процессором КР580ВМ80 . Также данный процессор имеет вход и выход для последовательного ввода и вывода информации . Все входы и выходы МП имеют ТТЛ уровни , нагрузочная способность – не более 1 ТТЛ нагрузки .

Отметим  особенность данного МП – адресная информация МП пересылается в мультиплексном режиме . Старшие биты адресов считываются непосредственно с выводов микропроцессора , младшие – с шины данных во время выдачи МП сигнала ALE . Временное разделение с помощью строба ALE позволяет более эффективно использовать внешние выводы для организации работы с внешними устройствами .         

Внешний вид процессора приведен на рис.2

                                                          Рис. 2

Рассмотрим более подробно назначение выводов МП .

AD0-AD7 – двунаправленные выводы адрес\данные . По выдаче сигнала ALE передается младший байт адреса , в остальное время – байт данных .

A8-A15 – выводы старшего байта адреса

X1,X2 – выводы для присоединения времязадающей цепочки ( кварцевого резонатора , RC или LC - цепочки )

RESOUT – сигнал сброса для внешних устройств

SOD,SID – выход и вход последовательных данных

TRAP – вход немаскируемого прерывания

RST7,5 ; RST6,5 ; RST5,5 – входы маскируемых прерываний

INTR – вход сигнала прерывания

– сигнал подтверждения прерывания

HOLD – вывод сигнала захвата шин внешними устройствами

HLDA – подтверждение получения сигнала захвата шин

CLC (OUT) – вывод сигнала тактовой частоты

– сигнал внутреннего сброса

READY – вывод сигнала ожидания готовности внешних усройств

– сигнал , показывающий , обращается МП к памяти или к портам ввода-вывода

S0,S1 – сигналы состояния устройства управления МП

 – сигнал чтения данных из ВУ

 – сигнал на запись данных во ВУ

ALE – сигнал фиксации младшего байта адреса

В модуль процессора также входят одно и двунаправленные шинные формирователи для шины адреса и данных и схема выработки сигналов управления . Для работы микроконтроллера необходимо иметь системные сигналы управления , , , . Т.к. процессор формирует сигналы  ,  и  и его выводы не имеют достаточной нагрузочной способности , то используем схему на лог элементах ИЛИ и инверторе для формирования необходимых сигналов управления .