Разработка принципиальной схемы проектируемого устройства
Выбор элементной базы
В контроллере, разрабатываемом в данном курсовом проекте, в качестве центральной части используется однокристальная микроЭВМ КМ1816ВЕ31, выполненная на основе высокоуровневой n-МОП технологии и взаимодействующая со средой в стандарте ТТЛ-схем с тремя состояниями выхода. Это позволяет при разработке схемы использовать ИС из микропроцессорного комплекта серии 580 быстродействующие ТТЛ серии. Как указывалось выше, в состав микроконтроллера входит программируемый таймер, асинхронный последовательный интерфейс (УАПП) и ПЗУ емкостью 1 Кб.
Для построения проектируемого устройства была выбрана следующая элементная база:
- программируемый контроллер клавиатуры и индикации КР580ВВ79;
- статическое ОЗУ емкостью 16Кб АТ28С128;
- блок семисегментных индикаторов АЛС318;
- буферный регистр К1533ИР22;
- ПЗУ К573РУ8;
Выбор указанных микросхем обусловлен их совместимостью по уровням, низким энергопотреблением, достаточно высоким быстродействием и помехозащищенностью.
Разработка программного обеспечения
Для выполнения поставленных задач микропроцессорной системе необходима программа функционирования, согласно которой микропроцессор будет осуществлять выдачу управляющих сигналов на шину управления, адресов ячеек памяти и устройств на шину адреса и осуществлять обмен данными по шине данных. Т.к. в системе имеются еще и программируемые контроллеры, то для работы с ними необходима так называемая инициализация, являющаяся загрузкой в специальные регистры управляющих слов. Причем инициализация всех контроллеров должна выполнятся до начала выполнения системой задания и один раз после включения питания (исключением является аппаратный системный сброс). Для инициализации системы в качестве управляющих слов для ИМС используются константы, хранящиеся в ПЗУ микроконтроллера.
|
|
|
В системе имеются так же аппаратные прерывания, в результате которых должны выполнятся какие-либо действия, после чего основная программа продолжает свое выполнение. Такие прерывания обслуживают подпрограммы обработки прерываний (в системе их две: подпрограмма обработки прерываний от таймера и подпрограмма обработки прерывания от последовательного интерфейса).
Программу функционирования условно можно разделить на две части: инициализацию и рабочий цикл.
Инициализация представляет собой запись в определенные регистры некоторых констант, определяющих режимы работы процессора и отдельных частей системы.
Рабочий цикл – это набор процедур и операторов, выполняемых в бесконечном цикле, и обеспечивающих выполнение возложенных на систему функций. Граф-схема алгоритма работы и подпрограмм, приведенные на листе 4 графической части.
|
|
|
Подпрограмма инициализации контроллера клавиатуры и индикации
В разработке использован ПККИ типа КР580ВВ79. Его настройка осуществляется загрузкой управляющего слова «установка режима работы контроллера клавиатуры и индикации» в соответствующий регистр блока управления. Режим работы блока интерфейса клавиатуры: последовательный опрос матрицы клавиш с дешифрированием состояния счетчика сканирования и запрещением 2-х или более нажатых клавиш. Режим работы блока индикации: вывод символов на 8-разрядную индикацию с размещением их слева направо.
7 6 5 4 3 2 1 0
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
Рисунок 6.1 – Формат управляющего слова ПККИ.
Разряды D4 и D3 – определяют режим работы интерфейса индикации;
Разряды D2-D0 – определяют режим работы интерфейса клавиатуры.
7 6 5 4 3 2 1 0
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Рисунок 6.2 – Формат управляющего слова «программный сброс»
Разряды D7 – D5 – адрес управляющего слова «программный сброс»;
Разряды D4 = 0 – коды находящиеся во внутреннем ОЗУ индикации выдаются на выходы OUT; D1 = 1 – обнуление регистра состояния ОЗУ клавиатуры и на выходе IRQ – сигнал низкого уровня; D0 º D4.
|
|
|
Загрузка управляющего слова «программирование синхронизацией» выполняется каждый раз перед функционированием ПККИ для согласования внешней синхросерии с внутренней частотой ПККИ.
7 6 5 4 3 2 1 0
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
Рисунок 6.3 – Формат управляющего слова «программирование синхронизацией»
Разряды D4-D0 – коэффициент пересчета.
После загрузки управляющего слово «запись в ОЗУ индикации» микропроцессор может записывать информацию в ОЗУ индикации по адресу указанному в разрядах D3-D0. при D4 = 1 адрес ячейки ОЗУ после каждой операции будет увеличиваться на единицу.
7 6 5 4 3 2 1 0
| 1 | 0 | 0 | 1 | х | х | х | х |
Рисунок 6.4 – Формат управляющего слова «запись в ОЗУ индикации»
Разряды D7-D5 – адрес управляющего слова; D3-D0 – адрес ячейки ОЗУ индикации.
Формат управляющего слова «Чтение многорежимного ОЗУ клавиатуры» аналогичен формату управляющего слова «Чтение из ОЗУ индикации», за исключением содержимого битов D7-D5.
7 6 5 4 3 2 1 0
| 0 | 1 | 0 | 1 | х | х | х | х |
Рисунок 6.5 – Формат регистра управляющего слова клавиатуры
Разряды D7-D5 – адрес управляющего слова; D4 – признак автоинкремента; D3-D0 – адрес ячейки ОЗУ клавиатуры.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 161; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!