ВСТУП

Програмою дисципліни «Мікропроцесорна техніка» передбачені виконання лабораторних робіт, практичні заняття та розробка курсового проекту.

Курсове проектування призначене для закріплення практичних знань, отриманих при вивченні дисципліни. Питання розв'язувані при курсовому проектуванні дозволяють більш повно опанувати тематику дисципліни та продемонструвати уміння практичної реалізації теоретичних знань.

Лабораторні роботи мають метою поглиблення знань, отриманих на лекціях і придбання практичних навичок.

Завдання лабораторних робіт з дисципліни націлені на детальне по технічній документації та довідниках ознайомлення з апаратними засобами, організацією й функціонуванням мікропроцесорної техніки.

Програмою передбачене виконання лабораторних робіт по усім темам програми.

Практичні заняття націлені на набуття студентами навичок проектування мікропроцесорних систем. Теми практичних занять охоплюють всю тематику програми дисципліни. На практичних заняттях студенти напрацьовують уміння:

• обґрунтувати типи і мікросхеми пам'яті, застосовані в системі;

• обґрунтувати вибір контролерів переривань, прямого доступу до пам'яті та системного системний контролера;

• вибрати адаптери для комунікацій з зовнішніми об’єктами, які знаходяться на різній відстані від розробленої системи;

• запропонувати перетворювачі форми сигналів (ЦАП та АЦП) за наявності аналогових входів-виходів;

• забезпечити рішення питань арбітражу в системі;

• визначити розрядність магістралей і ліній зв'язку з об'єктами;

• забезпечити з'єднання елементів системи по основним функціональним входам-виходам мікросхем;

• забезпечити селекцію (ідентифікацію) пристроїв за допомогою дешифратора, на входи якого підключені декілька адресних ліній.

1. Лабораторні роботи

Лабораторні заняття сприяють засвоєнню та систематизації лекційного матеріалу. Забезпечують спеціалісту з електронних систем можливість об’єктивного аналізу , оцінки та обґрунтованого вибору елементів та пристроїв мікропроцесорної системи. Дають суцільне уявлення функціонування апаратних засобів системи.

Перелік лабораторних занять.

1. Дослідження функціонування мікропроцесора КР580ВМ80А 4 год.

2. Дослідження інтерфейсних ВІС серії КР 580 4 год.

3. Дослідження функціонування контролерів ПДП та переривань 4год.

4. Дослідження мікрпроцесорів ВМ86, ВМ88 4 год.

5. Дослідження співпроцесора ВМ 87 та процесора ВМ 89 4 год.

6. Дослідження інтерфейсних ВІС серії 1810 4 год.

7. Вивчення функціонування динамічної пам'яті та контролера ВТ03 4 год.

8. Дослідження функціонування однокристальних мікро-ЕОМ 4 год.

1.1 Лабораторна робота №1

ДОСЛІДЖЕННЯ ФУНКЦІОНУВАННЯ МІКРОПРОЦЕСОРА КР580ВМ80А

Мікросхема КР580ВМ80А являє собою 8-розрядний центральний процесорний пристрій (ЦПП) паралельної обробки даних. Структурна схема КР580ВМ80А представлена на рис. 1.

Арифметично-логічний пристрій (АЛП) забезпечує виконання арифметичних, логічних операцій та операцій над двійковими даними, представленими в додатковому коді, або над двійково-десятковими даними. Пристрій містить схему десяткової корекції, що дозволяє виконувати операції десяткової арифметики. За результатами операцій в АЛУ формується ряд ознак, які записуються в регістр умов.

Блок регістрів реалізує прийом, зберігання і видачу інформації, що бере участь у процесі виконання програми, і містить лічильник команд, покажчик стека, регістри загального призначення, регістри тимчасового зберігання та регістр адреси.

Ш

Рисунок 1 - Структурна схема

КР 580ВМ80А

істнадцятирозрядний лічильник команд зберігає поточну адресу команди. Шістнадцятирозрядний покажчик стека містить початкову адресу пам'яті, що використовується для зберігання й відновлення вмісту доступних регістрів ЦПП. Восьмирозрядні регістри загального призначення В, С, D, Е, Н, L можуть застосовуватися як накопичувачі (оброблювані дані перебувають у самому регістрі) і покажчики (16-розрядна адреса). Регістри тимчасового зберігання W, Z використовуються для прийому й тимчасового запам'ятовування другого й третього байтів команд переходів, переданих із внутрішньої магістралі ЦПП в лічильник команд.

Окрім основних режимів функціонування процесора (читання/запис) процесор може перебувати в одному з «особливих» режимів-станів (табл.1).

Таблиця 1. Особливі режими мікропроцесора КР580 ВМ80 А

№	Стан	(Очікування) WAIT	«Захват»	Забезпечення переривання	«Останов»
	Характеристика
1	Джерело	МП	ВУ	ВУ	Команда «HLT»
2	Зазначення	При роботі з повільними пристроями	Для швидкісних пересилань	Обслуговування термінових запитів	При епізодичних обслугов. ВУ
3	Сигнал джерела	READY	HOLD	INT	-
4	Момент прийому сигналу	Т2	Т2	В останньому такті команди	Т2
5	Вихідний сигнал МП	WAIT	HLDA	Слово стану	Слово стану
6	Рівень сигналу МП	Високий	Високий	Код	Код
7	Момент видачі вихідного сигналу МП	Між Т2 и Т3	Т3 – при читанні, після Т3 – під час запису	Спеціальний цикл М8 (М10) після виконання команд	Спеціальний цикл М9
8	Стан шин МП	Робочий	Високоомне	Обслуговування переривання програми	Робочий
9	Спеціальні пристрої для реалізації	-	КПДП	КПП	-
10	Вихід із стану	Поява високого рівня на входе READY	Поява низького рівня на вході HOLD	Команда RET	Новим включенням і переходом у стан переривання
11	Можливості при збігу сигналів, що з'являються	При низькому рівні на вході READY МП не реагує на HOLD и INT	Запит на переривання не обслуговується	Запит на захоплення не обслуговується	Може обслуговуватися запит на захоплення або на переривання

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Призначення виходів мікропроцесора, розрядність шини адреси й шини даних.

2. Розрядність внутрішньої магістралі мікропроцесора.

3. Призначення АЛУ, регістра прапорів і регістра команд.

4. Призначення покажчика стека, програмного лічильника, мультиплексора, регістрів загального призначення й регістрів тимчасового зберігання.

5. Призначення буферних регістрів шин адреси і даних, акумулятора та схеми корекції.

6. Напруги джерел живлення мікропроцесора.

7. Максимальний обсяг адресного простору, в якому може працювати мікропроцесор та кількість зовнішніх пристроїв, що можуть адресуватися.

8. Що таке машинний такт, машинний цикл.

9. Скільки існує машинних циклів.

10. Слово стану процесора, призначення й джерело видачі слова стану процесора.

11. При яких умовах слово стану процесора є на шині даних.

12. Місце зберігання коду машинного циклу протягом машинного циклу.

13. По якому сигналу процесор переходить у стан "Очікування", і які дії виконує.

14. Умови виходу процесора зі стану "Очікування".

15. По якому сигналу процесор переходить у стан "Останов", і які дії виконує.

16. Умови виходу процесора зі стану "Останов".

17. По якому сигналу процесор переходить у стан "Переривання" та які дії виконує.

18. Умови виходу процесора зі стану "Переривання".