Разработка принципиальной схемы устройства ввода-вывода информации на основе микропроцессора. Блок-схема проектируемого агрегата

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной курсовой работы является разработка принципиальной схемы устройства ввода-вывода информации на основе микропроцессора. Данное устройство должно выполнять следующие функции:

- ввод аналогового сигнала:

- преобразование сигнала в цифровую форму;

- обработку информации по программе пользователя;

- обратное преобразование цифрового сигнала в аналоговый;

- вывод полученного аналогового сигнала.

Блок-схема проектируемого агрегата приведена на рисунке 1, где:

Рис.1-блок-схема микропроцессорного агрегата.

Г - генератор тактовых импульсов   микропроцессора;

БМП - непосредственно блок микропроцессора;

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство, хранящее программу обработки сигнала совместно с ПЗУ;

ПЗУ - постоянное запоминающее устройство;

Порт ввода - аналоговый порт ввода, производящий   непосредственно ввод и оцифровку сигнала;

Порт вывода - цифроаналоговый преобразователь, осуществляющий преобразование в аналоговую форму и вывод обработанной информации.

Программные возможности проектируемого агрегата ограничены объемом памяти и функциональными устройствами. В качестве примера использования подобного устройства можно привести применение его для регистрации и оценки электрических параметров на входе, хранении их значений в памяти и выдачи отчетного сигнала на выходе.

1 МИКРОПРОЦЕССОР КРМ80А580ИК80А (КР580В)

Техническая характеристика микропроцессора

Интегральная       микросхема КР580ИК80А представляет собой однокристальное 8'разрядное параллельное центральное процессорное устройство (микропроцессор) с фиксированной системой команд. По уровням входных и выходных сигналов микросхема совместима с ТТЛ-схемами.

Микросхема применяется в качестве центрального элемента обработки информации в микроЭВМ.

Микросхема (СР11) состоит из 16'разрядного трехстабильного канала данных, 4 входных и 6 выходных шин управления.

Канал адреса обеспечивает адресацию внешней памяти объемом 64 КЬ, а также адресацию 256 устройств ввода и 256 устройств вывода.

К особенностям микропроцессора следует отнести:

1 наличие в структуре регистров общего назначения, которые могут использоваться как три 16'разрядных или шесть 8'иразрядных регистров;

2 наличие 16'разрядного регистра указателя стека, который позволяет размещать память магазинного типа в любой зоне ОЗУ (КАМ) и обеспечивать вложение неограниченного числа подпрограмм,

3 наличие одновременной 8'уровневой схемы прерывания с возможностью размаскирования, которая позволяет программного маскирования и использовать микропроцессор в системах, работающих в реальном времени;

4 возможность работы в режиме прямого доступа к памяти;

5 возможность работы с памятью и устройствами ввода-вывода любого быстродействия.

Схема выполнена по n'канальной технологии. В сочетании со схематическими и структурными особенностями это позволило довести время выполнения команд типа RR до 16 мкс, команд типа RS - до 28 мкс (при тактовой частоте 2.5 МГц).

1.2 Функциональная схема и описание работы рис.-2 Условное графическое изоброжение ИМС КР580ИК80К

Принцип выполнения команды в микропроцессоре состоит из двух частей: подготовительной и исполнительной. В подготовительной части осуществляется прием команды (одного, двух или трех байтов) из ЗУ и размещение на регистрах СРU В исполнительной части осуществляется дешифрация кода команды и выполняются действия, определенные кодом команды.

Условное графическое обозначение и назначение входных и выходных цепей микропроцессора

Условное графическое обозначение ИМС КР580ИК80А приведено на рис. 2. На этом же рисунке приведены параметры входных и выходных сигналов; выводы для подключения источников питания. порядок включения и выключения напряжений питания и входных cигналов.

Назначения всех выводов микропроцессора приведено в таблице

1.1. Таблица 1.1 - Обозначение и назначение выводов ИМС КР580ИК80А