1. Содержание

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 4

ВВЕДЕНИЕ 5

1. РАЗРАБОТКА АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ 7

   1. Разработка структурной схемы 7

   2. Распределение адресного пространства в МПС 9

   3. Разработка микропроцессорного модуля 10

   4. Разработка запоминающего модуля MEM 19

      1. Разработка модуля внешней памяти NVRAM 19

      2. Разработка блока EEPROM 21

   5. Разработка модуля интерфейсных устройств вв/выв IOU 23

      1. Разработка блока INB 24

      2. Разработка блока OUB 27

   6. Разработка модуля управления и индикации CPAN 29

   7. Расчет электрического сопряжения для цепей адреса 37

   8. Расчет аппаратных средств 41

   9. Расчет конденсаторов для повышения помехоустойчивости 42

   10. Расчет потребляемой мощности 43

2. ПОСТРОЕНИЕ ВРЕМЕННЫХ ДИАГРАММ 51

3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МПС 53

   1. Организация программы 53

   2. Описание алгоритма 54

      1. Инициализация AT89C52 и микросхем МПС 55

      2. Ввод цифровых сигналов X1 - X4, вычисление Q1 и формир.Y1 56

      3. Ввод X5 - X7 57

      4. Вычисление Q2, сравнение его с Q0 и формирование управляющего сигнала 58

      5. Вычисление Q4, преобразование в напряжение Y4, преобразование Q4 для вывода на индикаторы 59

      6. Обеспечение необходимого времени цикла, проверка на остан. 60

   3. Обработка прерываний от внешних источников 61

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62

Обозначения и сокращения

АЦП	аналого-цифровой преобразователь
ВС	вычислительная система
ЗУ	запоминающее устройство
МПМ	микропроцессорный модуль
МПС	микропроцессорная система
ОЗУ	оперативное запоминающее устройство
ОМЭВМ	однокристальная микро ЭВМ
ПЗУ	постоянное запоминающее устройство
УВВ	устройство ввода-вывода
ЦАП	цифро-аналоговый преобразователь
ЭВМ	электронно-вычислительная машина

2. Введение

Целью курсового проектирования является разработка микропроцессорной системы (МПС) на основе микроконтроллера АТ89S8252 для управления объектом. МПС принимает информацию об объекте управления в виде входных сигналов от внешних аналоговых и цифровых датчиков (X1 – X7), вырабатывает управляющие воздействия (цифровые – Y1, Y2, Y3 и аналоговый Y4) в соответствии с законом управления и подает их на исполнительный механизм. Также в МПС от ОУ поступают сигналы прерывания (INT0 и INT1) от датчика аварийной сигнализации, от датчика отказа питания и от нажатия оператором на клавиши ВВОД или МЕНЮ. На рисунке 1 представлена схема взаимодействия МПС с объектом управления.

INT

MPU

X

Y

RU OU D

Рис. 1. Объект, управляемый МПС

В ходе предварительной оценки поставленной задачи, были определены следующие основные принципы проектирования:

- минимизация аппаратных затрат;

- обеспечение возможности расширения управляющих алгоритмов и аппаратной конфигурации.

В данном курсовом проекте разрабатываются структурная и принципиальная электрические схемы МПС и программные модули, обеспечивающие выполнение заданного алгоритма управления, осуществляется оценка параметров МПС.

Основой МПС является однокристальная микроЭВМ (ОМЭВМ) фирмы ATMEL AT89S8252. Также в курсовом проекте используются АЦП и ЦАП фирмы Analog Devices, контроллер клавиатуры и вспомогательные элементы фирм Analog Devices, MAXIM и других. Для схем управления использованы микросхемы серии КР1533.