5.11 Микропроцессорный комплект (мк)

5.11.1 Общие сведения

МК – это совокупность микропроцессорных и других интегральных микросхем совместимых по архитектуре, конструктивному исполнению, электрическим параметрам и обеспечивающих возможность совместного применения. Микропроцессорные комплекты позволяют создавать различные вычислительные и управляющие системы.

При построении микропроцессорных систем по аналогии с МП получила распространение магистральная схема связи между блоками. При такой схеме реализуется одна или несколько кодовых магистралей, к которым присоединяются все функциональные блоки системы. В каждый момент времени по магистрали может передаваться только одно сообщение, посылаемое одним источником и предназначенное для одного или нескольких приемников.

Структурная схема микропроцессорной системы приведена на рисунке 5.56.

Микропроцессор осуществляет обработку информации в соответствии с введенной программой; содержит все необходимые элементы для распознавания и выполнения команд. Блоки памяти ОЗУ и ПЗУ служат для хранения кодов последовательности команд (программы) и данных, которые используются при обработке информации. Обращение к памяти (запись и чтение) производится в соответствии с управляющими сигналами МП. Устройства ввода-вывода (порты) предназначены для считывания данных с клавиатуры и других устройств ввода (цифровые датчики, АЦП и т.п), а также для вывода информации на дисплей или объект управления. Устройства ввода-вывода также работают под управлением процессора. Для согласования УВВ с шинами служат адаптеры (буферы) (согласование по мощности и преобразование сигналов).

Рис. 5.56 – Структурная схема микропроцессорной системы

В настоящее время промышленностью выпускается различные типы МК, отличающиеся функциональными возможностями, элементной базой, например, К536, К580...К589, К1801...К1817 и т.д. Одним из распространенных является МК серии К580.

Микросхемы комплекта реализованы по МДП технологии, однако уровни входных и выходных сигналов соответствуют уровням логических схем ТТЛ-технологии, что упрощает процесс согласования при использовании микросхем других комплектов. Кроме микропроцессора в состав комплекта входят следующие основные микросхемы:

КР580ВК28 (КР580ВК38) – системный контроллер, который формирует сигналы управления;

КР580ГФ24 – генератор тактовых импульсов, формирующий две последовательности тактовых импульсов, необходимых для работы МП;

КР580ВА86, КР580ВА87 – двунаправленные 8-ми разрядные шинные формирователи с высокой нагрузочной способностью и тремя состояниями (КР580ВА86, – неинвертирующий, КР580ВА87 – инвертирующий);

КР580ИР82, КР580ИР83 – неинвертирующий и инвертирующий 8-ми разрядный буферный регистр с тремя состояниями;

КР580ВИ53 – программируемый таймер, формирующий программно-управляемые временные задержки для синхронизации управляемых объектов в реальном масштабе времени;

КР580ВВ51 – программируемый последовательный интерфейс;

КР580ВГ79 – программируемый интерфейс клавиатуры и дисплея;

КР580ВГ75 – программируемый интерфейс ЭЛТ;

КР580ВВ55 – программируемый параллельный интерфейс.

Кроме рассмотренных, в состав коплекта входят и другие микросхемы для реализации систем управления специального назначения.

В составе комплекта отсутствуют микросхемы для реализации памяти, поэтому используют микросхемы других серий. Например, для реализации ОЗУ можно использовать МС КР541РУ2 (емкость 4 Кбайта), а для ПЗУ – К573 РФ1 (перепрограммируемые ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием).

При создании микропроцессорных систем управления очень часто используются МС КР580ВВ55 и КР580ВИ53, поэтому рассмотрим их работу подробнее.