Министерство образования РФ

Восточно-Сибирский Государственный Технологический

Университет

Кафедра "Электронные Вычислительные Системы"

Курсовой проект

по дисциплине:

"Микропроцессорные системы"

Выполнил: ст-т гр.621-2 Ожигов И.А.

Горбов Е.Г.

Оценка______ Дата защиты________

Руководитель проекта: Могнонов П.Б.

г.Улан-Удэ

2004г.

Восточно-Сибирский государственный

технологический университет

кафедра ЭВС

Задание на курсовой проект

По курсу Микропроцессорные системы

Студент Ожигов и.А.,Горбов е.Г. Группа№ 621-2

Руководитель Могнонов Петр Борисович

Срок выполнения проекта по графику:

20% к __ нед., 40% к __ нед., 60% к __ нед., 80% к __ нед., 100% к __ нед.

Защита проекта: Декабрь 2004 г__

Тема проекта: Проектирование устройства охранноц сигнализации

Техническое задание:

Разработать охранную сигнализацию помещения .

Перечень листов графической части:

Лист1 Схема эл. Принипиальная.

Руководитель проекта: Могнонов П.Б.

Дата выдачи: февраль 2004 г.

Нормоконтролер Мадыев А.П.

Студент Ожигов И.А.,Горбов Е.Г. группа№ 621-2 2

Введение 4

Работа микроЭВМ по выполнению программы охранной сигнализации начинается и восстанавливается с помощью переключателя.Визуальный сигнал включается при несанкционированном открытии двери или окна, либо в случае возбуждения детектора движения на время не меньше 5 секунд.Звуковой сигнал включается через 60 секунд после включения визуального сигнала, если за этот промежуток времени система не была восстановлена с помощью переключателя. Программа работы микроЭВМ хранится в ПЗУ, реализуемом на микросхемах PIC16F84. 18

В итого получаем общее число задействованных линий ввода/вывода равное 5. Так как общее число линий в/в выбранной ОМЭВМ равно 15, то ресурсов в/в ЭВМ достаточно и не требует их увеличения. 19

В ведение

В настоящее время устройства с микропроцессорным управлением все чаще и чаще встречаются в нашей жизни. Такие устройства стали неотъемлемой частью жизни человечества. Появление микропроцессорной технологии позволило создавать высокоточные приборы, о которых раньше можно было только мечтать, по достаточно доступной цене. Стало возможным появление мобильной связи, а так же доступных широким массам ЭВМ.

В данное время использование микропроцессора в различный устройствах позволяет значительно уменьшить его габариты и увеличить возможность устройства. Ярким примером может служить простая цифровая фотокамера. Раньше можно было только мечтать о фотоаппарате, с помощью которого можно было сделать до ста снимков, в котором не использовалась бы пленка и который умещался бы в кармане. Это стало возможным благодаря применению микропроцессора, который обрабатывает полученное изображение, преобразуя его в цифровой код.

Помимо того, что микропроцессор осуществляет операции по управлению, он также может выполнять арифметические и логические операции, что позволяет быстро обрабатывать полученную информацию, а наличие памяти позволяет сохранять информацию.

Такое развитие микропроцессорной техники стало возможным благодаря принципу микропрограммного управления. Один из способов реализации программного управления был предложен в 1945 году Дж.фон Нейманом и с тех пор принцип фон Неймана программного управления используется в качестве основного принципа построения всех современных ЭВМ.

За всю историю развития микропроцессорной техники ведущие позиции в этой области занимает американская фирма Intel (Integrated Electronics). В 1971 году она разработала и выпустила первый в мире 4-битный микропроцессор 4004, но подлинный успех ей принес 8-битный м икропроцессор 8080, который был объявлен в 1973 году. Этот микропроцессор получил очень широкое распространение во всем мире. Сейчас в нашей стране его аналог - микропроцессор К580ИК80 применяется во многих бытовых и персональных компьютерах и разнообразных контроллерах.

В 1979 году фирма Intel первой выпустила 16-битный микропроцессор 8086, возможности которого были близки к возможностям процессоров миникомпьютеров 70-х годов. Микропроцессор 8086 оказался "прародителем" целого семейства, которое обычно называют семейством 80х86. Аналог этого микропроцессора К1810ВМ86 применяется в персональных компьютерах, выпускаемых в нашей стране.

Желание расширить адресное пространство памяти до 1 Мбайта в процессоре с 16-битными регистрами заставило использовать в микропроцессоре 8086 сегментную организацию памяти, которая в последующих микропроцессорах фирмы Intel было сохранено ради совместимости.

Несколько позже появился МП 8088, архитектурно повторяющий МП 8086 и имеющий 16-битные внутренние регистры, но ее внешняя шина данных составляет 8 бит. Широкой популярности МП 8088 способствовало его применение фирмой IBM в ПК РС и РС/ХТ. Очень быстро для этих компьютеров был накоплен такой огромный объем программного обеспечения, что в последующих МП фирме Intel пришлось предусматривать специальный режим эмуляции МП 8086. Обычно этот режим называется режимом реального адреса (Real Addres Mode) и R-режим.

В 1981 году появились МП 80186/80188, которые сохраняли базовую архитектуру МП 8086/8088, но содержали на кристалле контроллер прямого доступа к памяти, счетчик/таймер и контроллер прерываний. Кроме того, была расширена система команд. Однако широкого распространения эти МП (как и ПК PCjr на их основе) не получили.

С ледующим крупным шагом в разработке новых идей стал МП 80286, появившийся в 1982 году. При разработке этого МП были учтены достижения в архитектуре миникомпьютеров и больших компьютеров. МП 80286 может работать в двух режимах: в режиме реального адреса он эмулирует МП 8086, а в защищенном режиме виртуального адреса или Р-режиме предоставляет программисту много новых возможностей и средств. Среди них отметим расширение адресного пространства до 16 Мбайт, появление дескриптеров сегментов и дескриптерных таблиц, наличие защиты по четырем уровням привилегий, поддержку организации виртуальной памяти и мультизадачности. МП 80286 применяется в ПК РС/АТ и младших моделях PS/2.

В 1986 году появился новый микропроцессор фирмы Intel 80386. При разработке этого 32-битного МП потребовалось решать две задачи: совместимость и производительность. Первая из них решена путем введения трех режимов работы.

В R-режиме, который действует после включения питания или системного сброса, процессор копирует работу МП 8086 и использует 16-битные регистры; адресное пространство составляет 1 Мбайт памяти.

В Р-режиме МП 80386 может выполнять 16-битные программы МП 80286 без каких-либо модификаций. Вместе с тем в этом режиме он может выполнять свои "естественные" 32-битные программы, что обеспечивает повышение производительности системы. В этом режиме реализуются все новые возможности и средства МП 80386, такие как масштабированная индексная адресация памяти, ортогональное использование РОН, новые команды; средства отладки и другие. Адресное пространство памяти в этом режиме составляет 4 Гбайта. Операционная система Р-режима может создать задачу, которая работает в режиме виртуального процессора 8086 или V-режим. Прикладная программа, которая выполняется в этом режиме, полагает, что она работает на процессоре 8086. Однако, некоторые команды, в основном, связаны с управлением ввода-выводом, программе выполнять з апрещается, Поэтому при нарушении правил защиты генерируется прерывание и управление передается ОС.

Сравнительно недавно появился МП 80386 SX, который полностью совместим с процессором 80386, но имеет внешнюю шину данных 16 бит и адресное пространство 24 Мбайт. Выпущен также МП 80386 SL в миниатюрном корпусе и с пониженным потреблением энергии.

В 1989 году фирма Intel выпустила на рынок МП 80486, содержащий в кристалле 1,2 миллиона транзисторов. Два главных отличия от предыдущих МП состоит в том, что математический сопроцессор реализован на одном кристалле с центральным процессором FPU (Floating Point Unit) и имеется внутренняя совмещенная кэш-память команд и данных емкостью 8 кбайт.

Начиная с 90-х годов скорость развития МП стала резко расти. Один факт того, что частоту в 100 МГц преодолевали более 10 лет, 1ГГц был преодолен за пять лет, а рубеж в 2 ГГц был пройден уже через 2 года после появления 1ГГц МП. Речь идет, конечно, о мини и микро ЭВМ, которые принято называть персональным компьютером.

В данном курсовом проекте микропроцессор используется для создания простейшего устройства, так как целью курсового проектирования не является создание нового мощного устройства, а закрепления материала полученного в курсе «Микропроцессорные системы», понятие основных принципов построения таких устройств.