Федеральное агентство по образованию

РЫБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АВИАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ имени П. А. Соловьева

Факультет радиотехники, электроники и информатики

Кафедра вычислительных систем

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

Микропроцессорные системы

на тему

«Электронный фотофиниш»

Студент группы	ВС-07		Лобов М.Е.
Руководитель	канд. техн. наук, проф.		Комаров В.М.

Рыбинск 2011

Содержание

Введение 6

1 Анализ технического задания 7

1.1 Представление устройства в виде «черного ящика» 10

2 Разработка архитектуры системы 11

2.1 Архитектура процессора 11

2.2 Архитектура памяти 11

2.3 Архитектура ввода/вывода 12

3 Разработка аппаратного обеспечения устройства 16

3.1 Структурная схема устройства 16

3.2 Функциональная схема устройства 16

3.3 Принципиальная схема устройства 16

3.4 Схема подключения модулей 16

3.5 Расчет дискретных элементов 17

3.6 Интерфейс ВВ51А 23

4 Представление программы устройства в виде «черной сферы» 26

5 Статическая модель программы 27

6 Структура данных 28

7 Алгоритмы 31

7.1 Алгоритмы макроуровня 31

7.2 Алгоритмы исполнителей 34

8 Исходный текст программы 48

Заключение 85

Список использованных источников 86

Приложение А 87

Приложение Б 88

Приложение В 89

Приложение Г 90

Приложение Д 91

Приложение Е 92

Приложение Ж 93

Приложение З 94

Введение

Микропроцессоры и микропроцессорные системы внесли в развитие вычислительной техники качественно новые свойства. Целиком выполненные по интегральной технологии на миниатюрном кристалле, они легко встраиваются в станок, электронные весы, кухонную печь, в автомобиль, светофор и во многие другие устройства, возможности которых могут быть существенно расширены благодаря применению такого «электронного мозга».

Микропроцессорная система по своей структуре схожа с ПК, но имеет усеченный объем памяти и ограниченный набор средств сопряжения с внешним миром. В основе ее строения лежит программно-аппаратный принцип. Меняя программу, одну и туже стандартную МПС можно использовать во многих устройствах.

В данном отчете описано проектирование МПС, реализующей функциональность электронного фотофиниша.

1 Анализ технического задания

На данном этапе вырабатываются требования, определяющее каким характеристикам должно соответствовать проектируемое устройство.

1. Функции устройства. Устройство должно обеспечивать:

• До 8ми участников в заплыве;

• Длина фамилии каждого участника – до 8ми литер;

• Номер заплыва от 0 до 99;

• Время/результат каждого участника в формате минуты:секунды:сотые доли секунды;

• Вывод места спортсмена по результатам финиша всего заплыва;

• Запуск таймера по кнопке «Старт» (до нажатия кнопки «Старт» отображаются нули;

• Фиксация в памяти результата спортсмена при нажатии кнопки «Финиш-Х», где X-номер дорожки;

• Сортировка спортсменов при нажатии кнопки «Сортировка».

2. Функциональный смысл входной и выходной информации;

Входная информация:

• Номер заплыва(вводится с клавиатуры);

• Фамилии каждого из участников(вводятся с клавиатуры);

Выходная информация:

• Номер заплыва(отображаются на индикаторах);

• Номер дорожки;

• Фамилии каждого из участников(отображаются на индикаторах) ;

• Время/результат спортсменов в формате минуты:секунды:сотые доли секунды;

• Место спортсмена по результатам заплыва.

3. Типы устройств ввода/вывода и форма представления информации;

Устройства ввода:

• Цифровая клавиатура 2*5 для ввода номера заплыва;

• Цифровая клавиатура 4*8 для ввода фамилии спортсмена;

• Кнопки управления: «Старт», «Финиш-Х»(где Х-номер дорожки), «Ввести следующую фамилию», «Стереть текущую фамилию», «Проанализировать и отсортировать».

Устройства вывода:

• 2 семисегментных индикаторов для отображения номера заплыва;

• 8 семисегментных индикаторов для отображения номера дорожки;

• 64 (8 фамилий * 8 литер) матричных индикатора для отображения фамилий спортсменов;

• 48 (8 спортсменов * 6 индикаторов времени) семисегментных индикаторов для отображения времени/результата спортсмена;

• 8 семисегментных индикаторов для отображения места спортсмена;

• Интерфейс ВВ51А для вывода информации на большое информационное табло.

4. Диапазон измерения и точность представления входной и выходной информации:

• Номер заплыва вводится в диапазоне от 0 до 99;

• Время/результат отображаются на 6 индикаторах (2 индикатора - минуты, 2 – секунды, 2 – сотые доли секунды), единица счета – 0,01 секунды, диапазон времени от 00:00:00 до 59:59:99;

• Кол-во литер фамилии от 0 до 8;

5. Системные требования;

• устранение дребезга контактов.

6. Необходимость контроля и типы обнаруживаемых ошибок;

• Невозможность ввода данных после нажатии кнопки «Старт»;

• Невозможность сортировки спортсменов до их финиша.

7. Особые случаи и реакция на них;

• При попытке ввода данных после нажатия кнопки «Старт» эти данные игнорируются;

• при попытке отсортировать спортсменов до финиша всех участников это действие игнорируется – сортировка не производится .

1.1 Представление устройства в виде «черного ящика»

Представление устройства в виде «черного ящика» изображено на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Представление устройства в виде черного ящика.