Разработка принципиальной схемы микропроцессорной системы. Модуль процессора. Разработка основного алгоритма работы программы

Введение.

В современных условиях развития индустрии производства и применения электронных систем становится нецелесообразным и экономически, и морально нежелательным применение сложных схем с использованием микросхем малой степени интеграции. Это обуславливается как сложностью обслуживания, низкой надежностью, не приспосабливаемостью, так и большими габаритами и массой, что противоречит современным стремлениям к миниатюризации.

Появление первого микропроцессора открыло новую эру в развитии вычислительной техники и её использовании для автоматизации физического и интеллектуального труда. Современный этап развития этой техники характеризуется массовым внедрением микропроцессоров и микроЭВМ в самые различные области человеческой деятельности. Микропроцессорные системы обладают большой гибкостью, простотой эксплуатации и широким спектром решаемых задач.

В зависимости от решаемых задач применение получили и различные виды микропроцессорных систем, как то для универсальных задач применяют персональные ЭВМ, для малогабаритных и узкоспециализированных – микроконтроллеры содержащие в себе большую часть вспомогательной для микропроцессора электроники, а для решения несложных масштабируемых задач – микро ЭВМ.

1  Разработка принципиальной схемы микропроцессорной системы.

1.1  Модуль процессора.

Для выполнения задачи применим предложенный микропроцессор КР580ВМ85. Для его работоспособности необходимо обеспечить питание, сброс процессора при включении, а также обеспечить его синхронизацией.

Для питания микропроцессора и других микросхем применим источник питания +5В. Для синхронизации применим кварцевый резонатор на частоту 6.144 МГц, что обеспечит тактовую частоту процессора равной 3.072 МГц. Эту частоту выбираем согласно рекомендациям фирмы  Intel.

Схема обеспечения сброса представлена на рис.1.

Рис.1. Схема обеспечения сброса при включении.

В качестве резистора выбираем 1кОм, диода КД521А, конденсатора 10нФ. Номиналы и параметры этих элементов не принципиальны, и расчет приводить не целесообразно.

Сам микропроцессор представляет собой законченное схемное решение и обеспечивает на выходах все необходимые сигналы для управления им и обмена с внешними устройствами.

Особенностью данного микропроцессора является наличие мультиплексированной шины адреса, то есть младшая часть адреса передается по шине данных, но адреса и данные передаются в разное время.

Для фиксации этих адресов применяют дополнительную микросхему которая представляет собой регистр. В его качестве применим микросхему К555ИР23.

Рассмотрим назначение необходимых выводов:

·  X1, X2 – выводы для подключения кварцевого резонатора.

·  CLK – вывод тактовой частоты.

·  ALE – выход сигнала мультиплексирования.

·  R – вход сигнала начального уровня.

·  RDY – вход сигнала начальной готовности.

·  Reset – вывод сигнала начальной установки.

·  10/М – выход сигнала о обращении к портам.

·  RD / WR – строб чтения / записи.

·  А8-А15 – старшие разряды адреса.

·  АD0-АD7 – младшие разряды адреса / шина данных.

На рис 1.2. приведем микропроцессор с подключенными вышеописанными элементами.

	Рис 1.2. Модуль процессора и цепи подключения