3 Порядок и указания по выполнению проекта

3.1 Общая схема выполнения проекта

а) На первом этапе устройство представляется функционально, в виде некоего «черного ящика», но со всеми необходимыми внешними связями согласно заданию, конкретизируются и уточняются прочие требования задания на проектирование. Для этого следует изобразить прямоугольник и его внешние связи в виде стрелок в нужном направлении (указания см. ниже по вариантам). Далее следует дать описание функционального назначения устройства, затем перечислить его функции – как реализующие внешние связи, так и внутренние. При необходимости выходные сигналы устройства отображаются на временных диаграммах.

Функциональное представление помещается в разделе задания пояснительной записки к проекту после выписки из таблицы заданий на проектирование.

б) Следующий этап проектирования – составление структурной схемы в соответствии с перечнем функций. Структурная схема определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи. Подробно вид и состав структурных схем описаны в /9, п. 6.1/. Детальные рекомендации по вариантам задания см. ниже.

При проектировании узла структурная схема помещается в пояснительной записке к проекту и сопровождается пояснениями по принятым структурным решениям.

в) На следующем этапе по разработанной структурной схеме разрабатывается принципиальная схема узла. В схеме должно быть реализовано использование всех предусмотренных сигналов.

Фатальной ошибкой курсового проектирования является несоответствие структурной схемы функциональному представлению устройства, а принципиальной схемы – уточненной структурной схеме.

Следующей стадией является размещение на листе схемы всех элементов узла, выполнение всех связей (с учетом вариантов изображения, описанных в /9/) – детальные указания см. ниже.

г) Для принципиальной схемы рассчитываются необходимые параметры, в частности, критичные длительности прохождения сигналов, потребляемая мощность, номинал балластных резисторов и проч. Результаты расчетов приводятся в пояснительной записке.

д) Составляется перечень элементов по форме, приведенной в /9/, – детальные указания см. ниже.

е) На заключительном этапе разработки аппаратных средств следует вновь проверить соответствие результатов требованиям задания. Итог проверки следует развернуто отобразить в разделе «Заключение» пояснительной записки.

В состав материалов курсового проекта входят принципиальная схема устройства с перечнем элементов и расчетно-пояснительная записка (РПЗ).

3.2 Указания к теме 1

Формирователь адресованных команд или селектор является узлом, входящим в интерфейсную часть блоков сопряжения микропроцессора с объектом. Предполагается подключение селектора к некоторой демультиплексированной шине, аналогичной стандарту ISA, но с разрядностью, определенной заданием, двумя командами R# и W#, наличием сигнала BALE для защелкивания адресов/команд по его срезу.

Начнем с этапа функционального представления узла.

Его функции:

прием адресной комбинации через магистральные приемники;

сравнение ее текущего значения кода адреса с заданным диапазоном и настройками, декодирование адреса – формирование одного из А2 сигналов;

фиксация значения адреса по спаду синхросигнала BALE;

контроль соответствия настройки старших разрядов диапазону А3 с индикацией ошибки (при ее возможности);

прием двух команд: чтение из устройства и запись в устройство, а также фиксация этих команд по спаду синхросигнала BALE, если А1=АК;

формирование А2 пар адресованных команд.

Этот список должен быть приведен в разделе задания.

Соответственно графическое изображение устройства на данном этапе будет иметь на входах магистраль адресов в виде групповой линии с наклонным штрихом поперек и наименованием А, сигнал BALE, два сигнала команд R# и W#, а на выходах две групповые линии с наклонным штрихом поперек каждой и числом А2 около него. Наименования линий – Управление чтением и Управление записью. Все обозначения сигналов должны быть расшифрованы в подрисуночной подписи.

На этапе составления структурной схемы сформируем набор модулей, каждый их которых должен выполнять перечисленную выше функцию или ее часть, затем соединим изображения модулей связями, как показано в /9/. В состав схемы будут входить следующие модули:

магистральные приемники для сигналов А, BALE, R# и W#;

селектор старших разрядов адреса и контроля настройки;

дешифратор для А2 адресов;

регистр для фиксации адресов (до или после селектора и дешифратора);

регистр фиксации команд, если А1=АК;

формирователь адресованных команд.

Попытки настроить верхние разряды на код, больший, чем А3, но в пределах минимально необходимой разрядности адресов должны приводить к невыдаче выходного сигнала и зажиганию красного светодиода, соответственно при диапазоне А3, некратном степени 2, нужен модуль индикации ошибки настройки адреса.

Схема должна иметь все внешние связи, присущие функциональному представлению, разработанному ранее. Около штриха на групповой линии магистрали адреса должно быть указано число разрядов кода, необходимых для получения диапазона А3.

Этап составления структурной схемы отображается в поясни­тель­ной записке логическим обоснованием принятых структурных решений, назначения и параметров каждого модуля. Не следует включать в описание схемы не связанные с нею непосредственно сведения (например, развернутое описание протокола обмена по шине ISA).

На этапе разработки принципиальной схемы устройства необходимо подобрать микроэлектронную базу для реализации всех блоков структурной схемы (возможно совмещение), реализовать все связи и функции. Теоретическая основа проектирования – учебник /1/, пособия /2/и /3/, конспект курса «Цифровая электроника», справочные материалы /4-8/.

Этап отображается в поясни­тель­ной записке логическим обоснованием принятых решений и описанием процесса функционирования узла со ссылками на элементы принципиальной схемы.

Общие рекомендации по оформлению принципиальной схемы приведены ниже.