СОДЕРЖАНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………………….4

1 ОПИСАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТОМ…………………………………………………………………………………………………5

1. Микропроцессорный модуль (МПМ)………………………………………………………...7

2. Программируемый параллельный адаптер (ППА)…………………………………………..8

3. Программируемый интервальный таймер (ПИТ)……………………………………………9

2 ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ…………………………………………………………….11

4. Микропроцессор I386SX……………………………………………………………………...11

5. Шинные формирователи шин адреса и данных КР1533ИЕ19……………………………..12

6. Контролер Прерывания I8259А………………………………………………………………13

7. Параллельно-программируемый адаптер КР580ВВ55……………………………………...15

8. Программируемый интервальный таймер КР580ВИ53…………………………………….16

9. Оперативное запоминающее устройство AS7C256-10JC…………………………………..17

10. Постоянное запоминающее устройство AT27C256…………………………………….18

11. Системный контроллер…………………………………………………………………...19

12. Реализация ДША ОЗУ и ПЗ, УВВ……………………………………………………….20

3 ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ…………………….…………...21

4 БЛОК СХЕМА АЛГОРИТМА РАБОТЫ ПРОГРАММЫ…………………………………………….22

5 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АДРЕСНОГО ПРОСТРАНСТВА УСТРОЙСТВА ВВОДА-ВЫВОДА……….24

6 ОЦЕНКА ЕМКОСТИ ПЗУ И ОЗУ……………………………………………………………………...25

7 РАСЧЕТ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТОКА……………………………………………………………………… 26

8 ОПИСАНИЕ РЕАЛИЗУЕМОЙ ПРОГРАММЫ………………………………………………………. 27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………………………….... 32

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………………………………....33

ПРИЛОЖЕНИЕ А – Перечень элементов………………………………………………………………..34

ПРИЛОЖЕНИЕ Б – Схема электрическая принципиальная……………………………………………36

Введение

Целью курсового проектирования является разработка микропроцессорной системы (МПС) управления некоторым объектом (например термокамерой). МПС должна принимать информацию от объекта (например информацию о температуре внутри термокамеры) и выдавать на него управляющие воздействия, обеспечивающие поддержание объекта в определенном состоянии (поддержание внутри термокамеры заданной температуры, а также влажности и скорости циркуляции воздуха).

Цель исследования состоит в разработке структуры ММПС с ОШ и в анализе зависимостей ее характеристик функционирования от параметров структуры системы, параметров задач, возлагаемых на систему, и способов размещения информации во внешней памяти системы.

Микропроцессорные и информационно-управляющие системы, в настоящее время, стали одним из наиболее дешевых и быстрых способов обработки информации. Практически ни одна область современной науки и техники не обходиться без использования их.

В настоящее время всё острее встают проблемы безопасности. Практика показывает, что наибольшее число аварийных ситуаций возникает из-за ошибочных действий человека. В связи с этим большое значение имеет применение в системах управления технических средств позволяющих полностью автоматизировать этот процесс. Развитие микропроцессорных и информационно-управляющих систем позволило перейти на качественно новую элементную базу, которая в свою очередь повысила скорость и качество выполнения операций.

1 Описание структурной схемы микропроцессорной системы управления объектом

Структурная схема устройства разрабатывается на основании анализа технического задания.

В структуру разрабатываемой МПС необходимо включить генератор тактовых импульсов (генератор), который снабжает остальные блоки синхросигналами. Наряду с генератором мы должны включить управляемый интервальный таймер (ПИТ), предназначенный для отсчета временных интервалов при выработке сигналов Y2 и Y3. Тактирование таймера осуществляется от генератора. Основной частью устройства будет микропроцессор. Для работы с внешними устройствами надо использовать программируемый параллельный адаптер (ППА). Программа, которая управляет работой МПС хранится в ПЗУ. ОЗУ используется для того чтобы связаться с ППА и передавать данные на объект управления, а также для получения ответных сигналов от управляемого объекта. Обобщенная структура МПС представлена на рисунке 1.1. В ее состав входят:

• микропроцессор (МП);

• генератор тактовых импульсов (ГТИ);

• системный контроллер (СК);

• шинный формирователь шины адреса (ШФ);

• контроллер прерываний (КП);

• дешифратор адреса памяти и УВВ (ДША памяти и УВВ);

• постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);

• оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

• программируемый параллельный адаптер (ППА);

• программируемый интервальный таймер (ПИТ);

• пульт управления (ПУ).

Рисунок 1.1 - Структурная схема МПС

Взаимодействие МПС с объектом управления (термокамерой) осуществляется с помощью:

• восьмибитной шины X, по которой через модуль ППА в МПС вводится информация о состоянии объекта управления (например – о температуре внутри термокамеры);

• четырехбитной шины Y1, по которой осуществляется регулирование температуры внутри термокамеры;

• двух линий Y2 и Y3, по которым через ПИТ на объект управления выдаются воздействия для изменения влажности и скорости циркуляции воздуха.

На ПУ с помощью тумблеров задается требуемое значение температуры внутри объекта управления, которое выдается на МПС через восьмибитную шину К. Информация о процессе регулирования передается с МПС через ППА на четырехразрядный светодиодный индикатор ПУ.

Выходные воздействия Y1, Y2, Y3 и показания индикатора вырабатываются МПС после программного вычисления результатов соответствующих функций от переменных X и K, где X – 8-битовая переменная, формируемая объектом управления; K – 8-битовая константа, установленная переключателями на ПУ.