1.3 Описание электрической принципиальной схемы

Для построения схемы электрической принципиальной мне необходимо

выбрать элементную базу, определившись с факторами, влияющими на работу разрабатываемого устройства. К ним относятся быстродействие, потребляемая мощность, характеристики надежности и т.д.

Анализируя разрабатываемое устройство за основу можно взять следующие условия эксплуатации:

1 )В данном устройстве требуется высокое быстродействие.

2)Мое устройство должно по возможности потреблять минимальную мощность.

3)Все элементы должны быть совместимы по принимаемым и передаваемым сигналам.

На основании этого в качестве базовых я принял микросхемы серии КР1533. Микросхемы серии КР1533 представляют собой усовершенствованные быстродействующие маломощные цифровые интегральные микросхемы транзисторной логики с диодами Шоттки - аналоги зарубежной серии SN74ALS. КР1533 отличается от серии К155 применением окисной изоляции и ионной имплантации примесей вместо диффузии, что позволило уменьшить геометрические размеры элементов и снизить паразитные ёмкости, а значит повысить быстродействие и снизить потребляемую мощность.

Два D-триггера с установочными входами: (7-общий; 14-+5В). Интегральная микросхема функционирует как в синхронном, так и в асинхронном режимах. В последнем случае управление осуществляют по входам S и R. При работе в синхронном режиме S=R=1 и запись информации с входа D по положительному фронту тактового импульса сигнала.

Двумя главными составляющими микропроцессора являются арифметико-логическое устройство (АЛУ) и устройство управления (УУ).

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения предусмотренных в ЭВМ арифметических и логических операций. Участвующие в операциях данные выбираются из ОЗУ, результаты операций отсылаются в ОЗУ. Для ускорения выборки операндов (данных, участвующих в операциях) АЛУ может снабжаться собственной местной памятью (сверхоперативным запоминающим устройством - СОЗУ) на небольшое число данных (в сравнении с ОЗУ), но обладающей быстродействием, превышающим быстродействие ОЗУ. При этом результаты операций, если они участвуют в последующих операциях, могут не отсылаться в ОЗУ, а храниться в СОЗУ. Оперативная память вместе с СОЗУ представляет собой единый массив памяти, непосредственно доступный процессору для записи и чтения данных, а также считывания программного кода. К настоящему времени для оптимизации работы созданы процессоры с несколькими уровнями (от одного до трех) кэширования ОЗУ (несколькими СОЗУ).

Устройство управления (УУ) - координирует работу процессора, посылая в определенной временной последовательности управляющие сигналы в устройства ЭВМ, обеспечивая их соответствующее функционирование и взаимодействие друг с другом.

Микропроцессор PIC12C508, используемый в разрабатываемом устройстве, состоит из: АЛУ, двух мультиплексоров, ОЗУ, электрически перепрограммируемого ПЗУ, генератора частоты, нескольких таймеров (счетчиков) для синхронизации работы процессора, устройства, обеспечивающего электропитание, пяти портов для связи с внешними устройствами и различных регистров.

Микропроцессор Р1С12С508 может непосредственно или косвенно адресовать память данных в которую входят регистры специальных функций и регистры RAM . PIC12C508 имеет высокую ортогональную систему команд, которая делает возможность выполнить любую операцию на любом регистре ,использующем любой способ адресации. Это делает программирование на PIC12C508 простым и эффективным.