Цифровые устройства и микропроцессоры. Описание работы устройства. Построение модуля центрального процессора

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра «Радиотехника»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Цифровые устройства и микропроцессоры»

Пояснительная записка

Вариант №8

                                                                    Выполнил: студент

                                                                                гр. Р50-1

Проверил:

Красноярск 2003.

Содержание.

Стр.

1. Техническое задание………………………….…………………………..…………3

2. Описание работы устройства……………………………………………………….3

3. Анализ технического задания……………………………………………………….4

4. Описание принципиальной схемы

4.1. Построение модуля центрального процессора……………………………5

4.2. Подключение памяти и инициализация адресного пространства………..6

4.3. Содержимое ПЗУ……………………………………………………………8

4.4. Программируемый таймер………………………………………………….10

4.4.1. Программирование таймера…………………….…………………10

4.5. Цифроаналоговый преобразователь……………………………………….12

4.6. Аналого-цифровой преобразователь………………………………………13

4.7. Универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик…………..14

4.7.1. Программирование УСАПП………………………………………14

4.8. Контроллер клавиатуры и индикации……………………………………..16

4.8.1. Программирование ККиИ…………………………………………16

5. Текст программы…………………………………………………………………….19

6. Литература……………………………………………………………………………21

Приложение

Перечень элементов................................................................…………………..22

Блок-схема, структурная схема............................................................................23

Принципиальная схема.........................................................................................24

1.  Техническое задание.

Разработать измеритель Импульсной харакетристики четырехполюсника с задаваемым уровнем входного сигнала от –5В до 5В с шагом 1В (отображать на индикаторе) с выводом данных на персональный компьютер по RS232.

2. Описание работы устройства.

Разрабатываемое устройство работает следующим образом: при включении происходит обращение МП к ПЗУ, где хранится программа. По программе происходит инициализация таймера, контроллера клавиатуры и индикации, программируемого последовательного интерфейса. Устройство содержит ЦАП и АЦП. После инициализации происходит подача на ЦАП кода эквивалентного напряжению, которое необходимо подавать на исследуемую схему. После этого в ВВ79 передается  код символа, который необходимо вывести на индикатор, и который соответствует напряжению, подаваемому на исследуемую схему. Отклик от схемы поступает на АЦП (10 разрядный), который запускается в работу таймером. За интервал времени равный времени преобразования на выходе АЦП появляется цифровой код, соответствующий амплитуде выборки и одновременно с этим АЦП выдает сигнал готовности данных, который поступает на вход INT микропроцессора и вызывает прерывание. По прерыванию МП обращается к подпрограмме, где считывает цифровой код выборки с выходных регистров, подключенных к АЦП. Считав код, МП пересылает его на программируемый последовательный интерфейс (сначала 8 бит, а затем 2 бита, поскольку к ВВ51 подключается всего 8 разрядов ШД). Так продолжается пока все заданное напряжение от –5 до 5 В с шагом 1 В не пройдет через исследуемую схему.

  3.Анализ технического задания.

Для построения микропроцессорной системы воспользуемся микропроцессорным комплектом К1810.

Память организуем на микросхемах К537РФ6 (ПЗУ) и КР537РУ10 (ОЗУ), емкостью 8Кбайт и 2Кбайта соответственно.

Сигналы управления на все внешние устройства (ВВ51, ВВ79, ВИ54, ЦАП и АЦП) подключим через дешифратор.

Для подачи заданного напряжения на четырехполюсник используем 16-ти разрядный ЦАП со встроенными регистрами – 427ПА4.

Для организации связи процессора с ПЗУ по прерываниям используем микросхему КР580ВИ54 – программируемый таймер, который будет запускать в работу АЦП (К1113ПВ1А) , а он в свою очередь сигналом готовности будет прерывать работу процессора.  

Для отображения результатов используем семисегментный индикатор, подключенный через контроллер клавиатуры и индикации КР580ВВ79.

Для передачи данных на персональный компьютер по RS232 используем последовательный интерфейс КР580ВВ51 в асинхронном режиме