Разработка микропроцессорной системы. Разработка интерфейсных устройств ввода - вывода. Расчёт электрического сопряжения адресных цепей., страница 9

Проверим  теперь  условие  сопряжения  по  ёмкостям.  Здесь  должно  быть:

C_{L lim} >  å C_I + C_M = C_L ;

где   å C_I - сумма  входных  ёмкостей,  подключённых  к  шине  адреса,  а  C_M - монтажная  ёмкость (возьмём  20 пФ).

Тогда  для  данного  случая:

C_L = (3 * 30 +2*30+2*10 +2*10+4*4,5+10+2*4,5) пФ + 20 пФ = 246 пФ.

Условие  согласования  по  ёмкостям (500 пФ > 246 пФ) - также  выполняется.

Таким  образом,  выполнены  все  условия  по  сопряжению  шины  адреса  с  внешними  устройствами  и  нет  необходимости  в  дополнительных  буферных  устройствах  для  этой  шины.

1.10.  Построение  принципиальной  электрической  схемы.

В  этой  схеме  следует  объединить  все  разработанные  ранее  устройства.  Управление  будет  осуществляться  микропроцессором.  Микропроцессор  в  данной  МПС  в  одиночку  владеет  шинами  адреса  и  данных  и  с  помощью  управляющих  сигналов  обеспечивает  правильную  работу  остальных  устройств.  В  основном  управление  элементами  МПС  осуществляется  по  преобразованным  сигналам  адреса (а  именно  сигналами  CS,  которые  вырабатываются  системным  дешифратором),  которые  идут  практически  в  любое  устройство  с  16-разрядной  шины  адреса.  Режимы  же  работы  этих  устройств  задаются,  в  основном,  кодом,  поступающим  по  шине  данных.  По  этой  же  шине  осуществляется  пересылка  информации,  полученной  от  внешних  объектов,  которыми  управляет  МПС,  или  информации,  пересылаемой  этим  объектам.

В  разрабатываемой  МПС  все  периферийные  устройства  подключены  к  общей  16-разрядной  шине  данных.  Периферийные  устройства  получают  информацию  только  по  младшей  части  этой  шины. К  этой  же  шине  подключены  модули  ОЗУ  и  ПЗУ.

Управление  микропроцессорной  системой  осушествляется  по  заранее  разработанной  и  записанной  во  внутреннее  ПЗУ  программе.  Некоторые  части  этой  программы  будут  приведены  позже.

Принципиальная  электрическая  схема  МПС  в  целом  и  перечень  элементов  к  ней  представлены  в  приложении  1.

1.11.  Расчёт  аппаратных  затрат.

Расчёт  проведём  в  числе  условных  корпусов.  За  единицу  аппаратных  затрат  принимается  один  16-выводной  корпус (и  14-выводной  тоже).  Сложность  остальных  микросхем  оценивается  с  помощью  коэффиентов  перевода,  значения  которых  так  зависят  от  количества  выводов  в  микросхеме:

- 2  для  24-выводного  корпуса;

- 3  для  28-выводного  корпуса;

- 5  для  40-выводного  корпуса;

- 6  для  48-выводного  корпуса.

Определим  сначала  аппаратные  затраты  для  микросхем,  у  которых  число  выводов  близко  к  16.  Это,  в  основном,  микросхемы  малой  степени  интеграции:  КР1554ИЕ6 (1),  КР1810ГФ84 (1),  КР1554ТМ2 (1),  КР1554ИД14 (2),  КР1554ЛН1 (1),  КР1554ЛЛ1 (2),  КР1554ЛЕ1 (1),  КР1554ЛА3 (1),  КР1554ЛИ6 (1),  КР572ПА1А (1),  КР140УД8 (2),  АЛ 305А (3).  Просуммировав  число  для  названных  выше  микросхем  и  принимая  во  внимание  то,  что  это  число  равно  числу  условных  единиц  сложности,  получим,  что  на  эти  микросхемы  затрачено  аппаратуры  в  17  единиц.

К  микросхемам,  для  которых  коэффициент  перевода  равен  2,  можно  отнести:  КР1554ИР22 (6),  КР1554АП6 (2),  КР537РУ8А (2),  КР580ВИ53 (1).  Тогда  всего  корпусов  11,  и,  учитывая  коэффициент  перевода,  равный  2,  получим  аппаратные  затраты:  11 * 2 = 22  единиц.

Микросхемы,  для  которых  коэффициент  перевода  будет  равен  3,  представлены  в  следующем  составе:  КР568РЕ3 (2),  КР1810ВН59А (1)  и  К572ПВ4 (1).  Тогда  общее число  таких  корпусов:  4  и  аппаратные  затраты  составят:  4*3=12  единиц.

Микропроцессор  КМ1810ВМ86  имеет  40-выводной  корпус,  поэтому  аппаратные  затраты  на  него  равны  5.  Число  выводов  близко  к  40 (а  точнее  36) и  у  микросхемы  КР580ВВ55А (их  в  МПС  2),  то  есть  и  для  неё  аппаратные  затраты  считаем  равными  5.  Таким  образом,  аппаратные  затраты  для  микросхем  такого  класса:  15).