-
Подсистема ввода-вывода
Порты ввода-вывода
Один восьмиразрядный порт ввода реализуем на буферной микросхеме КР1533АП14 (Рис. 11):
Рис. 11 УГО микросхемы КР1533АП14
Микросхема КР1533АП14 (рис. 11) содержит восемь однонаправленных буферных элементов с возможностью перевода их выходов в высокоимпедансное состояние. При подаче на оба входа разрешения Е лог. 0 выходы микросхемы переходят в активное состояние и на них появляются без инверсии сигналы с соответствующих входов D1 - D8. При поступлении на любой из входов Е лог. 1 выходы переходят в высокоимпедансное состояние.
Два четырехразрядных порта вывода реализуем на буферных микросхемах КР1533ИП7 (Рис. 12):
Рис. 12. УГО микросхемы К555ИП7
Микросхема ИП7 (рис. 12) - четыре двунаправленных буферных элемента. Логика работы входов управления Е1 и Е2 следующая: при лог. 0 на обоих входах передача сигналов происходит от выводов А1 - А4 к выводам В1 - В4, при лог. 1 на обоих входах - от выводов В1 - В4 к А1 - А4. При лог. 1 на входе Е1 и лог. 0 на входе Е2 все информационные выводы микросхемы переходят в Z-состояние, подача лог. 0 на вход Е1 и лог. 1 на вход Е2 одновременно недопустима. Треугольники на графическом обозначении микросхемы и входов Е1 и Е2 символизируют усиление и направление распространения информации при подаче активных сигналов на эти входы.
Клавиши управления
Для упрощения задачи выбираем ещё один восьмиразрядный буфер, ранее предназначенный для системы ввода, и реализуем на нём 8 клавиш управления.
Рис. 13 Реализация клавиш управления
Индикация
Светодиодные индикаторы серий АЛС321, АЛС324, АЛС333 и многие другие имеют хорошие светотехнические характеристики, но в номинальном режиме потребляют довольно большой ток - для каждого элемента около 20 мА. При динамической индикации амплитудное значение тока в несколько раз больше.
В качестве преобразователей двоично-десятичного кода в семиэлементный промышленность выпускает дешифраторы К514ИД1, К514ИД2, КР514ИД1, КР514ИД2. Для совместной работы с указанными индикаторами с общим катодом они непригодны, так как максимально допустимый ток выходных ключевых транзисторов дешифраторов К514ИД1 и КР514ИД1 не превышает 4...7 мА, а К514ИД2 и КР514ИД2 предназначены только для работы с индикаторами, имеющими общий анод.
На рис. 14 показан вариант согласования дешифратора К514ИД1 и мощного индикатора АЛС321 А с общим катодом. Для примера на схеме показано включение элемента "а". Остальные элементы включают через аналогичные транзисторно-резисторные цели. Выходной ток дешифратора не превышает 1 мА при токе питания элемента индикатора около 20 мА.
Рис. 14. Реализация индикации
Для повышения яркости свечения элементов индикатора в динамическом режиме можно несколько увеличить напряжение питания индикаторов или уменьшить сопротивление резисторов в эмиттерной цепи транзисторов. Амплитудное значение тока через элементы индикаторов увеличится, но среднее значение останется в допустимых пределах.