Содержание

Введение 3

1 Анализ проектируемой системы 4

2 Разработка аппаратных средств МПС 5

2.1 Блок центрального процессора 5

2.1.1 БИС ЦПУ КР580ВМ80А 6

2.1.2 БИС системного контроллера КР580ВК38 7

2.1.3 БИС буферных регистров КР580ИР82 8

2.1.4 БИС тактового генератора КР580ГФ24 10

2.2 Модуль памяти 11

2.2.1 Модуль ОЗУ 11

2.2.2 Модуль ПЗУ 15

2.3 Интерфейсный модуль 18

2.3.1 Организация параллельного ввода-вывода информации 18

2.3.2 Организация режима прерываний 20

2.3.3 Организация режима прямого доступа к памяти 21

2.3.4 Организация выбора интерфейсных БИС 22

3 Разработка программных средств МПС 25

3.1 Постановка и формулировка задачи 25

3.1.1 Инициализация КР580ВВ55 (ППИ) 26

3.1.2 Инициализация КР580ВТ57 (КПДП) 27

3.1.3 Инициализация КР580ВН59 (ПКП) 29

3.2 Блок-схема алгоритма 30

3.3 Разработка программы на языке Assembler 31

Заключение 32

Литература 33

Приложения

Схема структурная МПС

Схема электрическая принципиальная МПС с перечнем элементов

Введение

Целью моего проекта является организации микропроцессорной системы на базе микропроцессора КР580ВМ80А.

Структура КР580ВМ80А, принципы его работы, система команд, в определенной степени являются универсальными, и отражают общие принципы функционирования микропроцессоров.

БИС КР580ВМ80A - это однокристальный 8-ми разрядный микропроцессор с 16-ти разрядной ША и с жестким способом управления.

Его можно классифицировать по следующим признакам:

- По технологии изготовления - п-МОП;

- По типу архитектуры - однокристальный микропроцессор, т.е. программно управляемое устройство с фиксированной системой команд, осуществляющее процесс обработки цифровой информации с фиксированной разрядностью и управления им, построенное на одной интегральной микросхеме. Для расширения функциональных возможностей однокристального микропроцессора его дополняют другими типами микросхем. Однокристальный микропроцессор является ядром МПК;

- По назначению – универсальный микропроцессор, т.е. может быть использован в различных видах вычислительной техники и цифровой автоматики;

- По разрядности данных – 8-ми разрядный микропроцессор;

- По виду обрабатываемой информации – цифровой микропроцессор, т.е. прием, обработка и выдача информации ведутся в цифровой форме;

- По виду временной организации работы – асинхронный микропроцессор, т.е. начало выполнения каждой следующей команды определяется по сигналу фактического окончания предыдущей команды;

- По числу одновременно выполняемых программ – однопрограммный микропроцессор, т.е. выполняется одна программа, переход к следующей команде происходит по окончании предыдущей.

1 Анализ проектируемой системы

Для организации микропроцессорной системы необходимо решить несколько задач:

Синхронизация системы с помощью тактового генератора КР580ГФ24.

Буферизация ША МП А15-А0 с помощью буферного регистра КР580ИР82 (1шт). Каждый вывод ША и ШД МП может быть нагружен только на 1 ТТЛ вход, поэтому для увеличения нагрузочной способности этих выводов к ним подключают специальные схемы и этот процесс называется буферизацией.

Буферизация ШД МП D7-D0 с помощью системного контроллера КР580ВК38

Формирование системных управляющих сигналов с помощью БИС системного контроллера КР580ВК38

Организация интерфейса с основной памятью.

Организации интерфейса с УВВ.

По заданию требуется организовать микропроцессорную систему на базе микропроцессора КР580ВМ580А, со следующими исходными данными:

- Объем памяти всего 16 Кб.

- Объем памяти ОЗУ 4 Кб, страницы со 14 по 17. Микросхемы типа КР537РУ17.

- Объем памяти ПЗУ 12 Кб, страницы с 0 по 11 страницу. Микросхема типа К1609РP21.

Модуль памяти подключается ко всем шинам МПС, используя логические элементы.

Для организации параллельного ввода/вывода информации на принтер и семисегментный индикатор используем БИС параллельного программного интерфейса ППИ-КР580ВВ55.

Режим прямого доступа к памяти (ПДП) реализован с помощью БИС КР580ВТ57.

2 Разработка аппаратных средств мпс

2.1 Блок центрального процессора

Блок центрального процессора состоит из: БИС тактового генератора КР580ГФ24, БИС ЦПУ КР580ВМ80А, БИС системного контроллера КР580ВК38, БИС буферных регистров КР580ИР82.

Блок центрального процессора осуществляет следующие функции:

- синхронизация роботы всех блоков системы;

-формирование системной шины адреса -16 бит (А0-А15) и шины данных (D0- D7) -8 бит;

-формирование 15 разрядной шины управления. В неё входят следующие сигналы:

От тактового генератора КР580ГФ24У :

RESET-сброс, C, C1, C2,

READY-готовность.

От микропроцессора КР580ВМ80А:

WAYT-ожидание;

HOLD-захват шин;

HLDA-подтверждение прерывания;

INTE-разрешение прерывания,

INT-прерывание.

От системного контроллера КР580ВК38:

MEMR - чтение памяти

MEMW - запись в память

IOR - чтение УВВ

IOW - запись в УВВ

INTA - Сигнал готовности МП к обработке прерывания

2.1.1 БИС ЦПУ КР580ВМ80А

Микропроцессор – программно управляемое устройство, выполненное по технологии БИС или СБИС, выполняющее две основных функции: обработка информации и управление этой обработкой.

Микросхема КР580ВМ80А представляет собой однокристальный 8-ми разрядный микропроцессор с фиксированной системой команд. Предназначен для применения в устройствах обработки данных и схемах управления в качестве центрального процессорного элемента. Микропроцессор конструктивно помещен в пластиковый корпус с 40 выводами. Он имеет раздельные 16-ти разрядную ША и 8-ми разрядную ШД. ША обеспечивает прямую адресацию внешней памяти объемом до 65536 байт, 256 устройств ввода и 256 устройств вывода.

Основные характеристики:

Разрядность – 8 бит

Разрядность ША – 16 бит

Разрядность ШД – 8 бит

Адресуемая память – 64 Кб

Быстродействие – 625000 опер/сек.;

Частота – 2 –2,5 МГц

Технология изготовления – 6 микрон

Требуемое питание: +5В, –5В, +12В.

Рис.1 – УГО ИМС КР580ВМ80А

Таблица1. Назначение выводов ИМС КР580ВМ80А:

обозначение	Ввод/вывод	назначение
A0 - A15	вывод	ША
D0 – D7	Вывод/ввод	ШД
	вывод	запись (выдача)
DBIN	Вывод	прием
HLDA	вывод	подтверждение захвата
INTE	вывод	разрешение захвата
HOLD	ввод	захват шин
INT	ввод	прерывание
SYNC	вывод	синхронизация
WAIT	вывод	ожидание
READY	ввод	готовность
C1, C2	ввод	фаза
RESET	ввод	сброс
GND	-	корпус (земля)
U10	-	+5В
UCC1	-	+12В
UCC2	-	-5В