Г. В. Макаров Е. Д. Алперин

В. Я. Кнох

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ НА ОДНОКРИСТАЛЬНЫХ МИКРОПРОЦЕССОРАХ

Учебное пособие

Воронеж 2002

Министерство образования РоссиЙской Федерации

Воронежский государственный технический

университет

Г. В. Макаров Е.Д. Алперин В. Я. Кнох

Проектирование цифровых устройств на однокристальных микропроцессорах

Учебное пособие

Воронеж 2002

УДК 621.397.62

Макаров Г.В., Алперин Е.Д., Кнох В.Я. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микропроцессорах: Учеб. пособие./ Воронеж. гос. техн. ун-т, 2002. 105 с.

В учебном пособии изложены вопросы, связанные с проектированием цифровых устройств на базе однокристальных МПК, практической реализацией схемотехнических и программных средств, а также порядком оформления курсовых работ по данной теме. Приведены необходимые и достаточные сведения по используемым микросхемам.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 200700 «Радиотехника» при изучении курса «Цифровые устройства и микропроцессоры» по направлению 654200 «Радиотехника» для дневной и заочной форм обучения.

Учебное пособие подготовлено на магнитном носителе в текстовом редакторе MS WORD 97.0 и содержится в файле “ Проектирование. doc”.

Табл. 19. Ил. 72 . Библиогр.: 13 назв .

Рецензенты: кафедра вычислительной техники Воронежской лесотехнической академии;

канд. техн. наук, проф. Евстафиев А.Ф.

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© Макаров Г.В., Алперин Е.Д., Кнох В.Я., 2002

© Оформление. Воронежский государственный технический университет, 2002

1. Цели курсового проектирования

Задание на курсовое проектирование ориентировано на

приобретение практических навыков по проектированию простейших микропроцессорных устройств и направлено на достижение следующих основных целей [ 1 ]:

• изучение и сравнительный анализ микропроцессорных

комплектов БИС и СБИС запоминающих устройств;

• изучение вариантов построения цифровых устройств на

основе микропроцессорных комплектов БИС;

• закрепление навыков по выбору и реализации системного

интерфейса, а также способам обеспечения программной доступности типовых внешних элементов - аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, датчиков, органов управления и индикации и т.д.;

• демонстрация практических способностей по програм-

мированию микропроцессорных устройств на уровне Ассемблера и машинных кодов;

• получение навыков по организации процесса проектиро-

вания, поиску и анализу соответствующей научно-техничес-кой литературы, а также правильному составлению и оформлению документации в соответствии с Единой Системой Конструкторской Документации (ЕСКД).

2. Тематика курсовых проектов

Объектом проектирования являются простейшее микро-

процессорное устройство (МПУ).

Допускается выполнение курсовых проектов по специ-

альным заданиям, тематика которых имеет практическую на-

правленность – т. е. выполняется в интересах какого-либо

предприятия или научно-исследовательской организации.

3

3. Этапы выполнения курсового проекта

Независимо от сложности разрабатываемого МПУ про-

цесс проектирования включает следующие этапы:

• системный анализ и формулирование требований к отдель-

ным подзадачам;

• распределение функций между аппаратными и програм-

мными средствами. Оптимизация состава и структуры аппаратных и программных средств;

• выбор (обоснование) типа микропроцессора и микро-

процессорного комплекта БИС;

• разработка структурной схемы устройства. Выбор систе-

много интерфейса. Разработка схем электрических принципиальных модулей устройства;

• разработка программных средств. Кодирование

программ в машинные коды;

• оформление текстовой части пояснительной записки и

графического материала.

Процесс проектирования поясняется расчетными текстовыми и графическими материалами, которые приводятся в расчётно-пояснительной записке.

4. Структура, объём и оформление проекта

По окончании курсового проектирования должны быть представлены:

• расчётно-пояснительная записка (РПЗ);

• схемы электрические принципиальные (СЭП);

• перечень элементов (ПЭ).

Все перечисленные документы должны быть выполнены в соответствии с ЕСКД (приложения 1, 2, 3).

Размещение материала в РПЗ:

• титульный лист;

4

• задание на курсовое проектирование;

• лист «Замечания руководителя»;

• содержание;

• перечень условных обозначений;

• введение;

• текст РПЗ;

• замечания;

• список используемых источников;

• приложение (программы, спецификация чертежей, до-

полнительные сведения и т. п.).

Текст РПЗ должен быть разделен на разделы, которые

обозначаются арабской цифрой и начинаются с новой страницы.

Разделы могут разбиваться на подразделы (обозначаются как 1.2.; 1.3.), пункты (обозначаются 1.2.1.; 1.2.2.) и подпункты. Подразделы, пункты и подпункты с новой страницы не начинаются.

Целесообразно следующее деление текста в РПЗ:

1. Разработка и детализация структурной схемы МПУ.

   1. Анализ принципов работы и целесообразных способов

управления внешним устройством.

2. Разработка обобщенной структурной схемы МПУ.

3. Особенности системного интерфейса.

4. Разработка структурной и функциональной схем модуля

связи с внешними устройствами.

5. Разработка и детализация структурной схемы модулей

ОЗУ и ПЗУ.

2. Разработка схемы электрической принципиальной МПУ.

2.1. Схема электрическая принципиальная модуля ЗУ.

2.2. Схема электрическая принципиальная модуля связи с

внешним устройством.

2.3. Схема электрическая принципиальная МПУ.

3. Разработка программных средств МПУ.

5

1. Разработка схемы алгоритма.

2. Разработка программы на языке Ассемблера и в ма-

шинных кодах.

Схема электрическая принципиальная МПУ должна

быть выполнена по ГОСТу на листе нужного формата. Разрешается использование форматов (А4, А3, А2, А1).