Зміст

Вступ.

1. Аналіз технічного завдання. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... … 2

2. Розробка схеми пристрою

2.1 Архітектура мікроконтролера. . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... … .. 9

2.2 Розробка структурної схеми. . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12

2.3 Вибір додаткових елементів схеми. . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15

3. Розробка програмного забезпечення.

3.1 Розробка алгоритму роботи. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .21

3.2 Розробка програми. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...23

4. Висновки. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 28

5. Список використаної літератури. . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..29

Вступ

Компанія Intel є сьогодні найбільшим виробником напівпровідників у світі. Вона змінила наш світ не менше, ніж це зробили Apple і Microsoft у свій час (а якщо говорити точніше, то вони нічого б не зробили без Intel). Адже Intel винайшла мікропроцесор - серце сучасних комп'ютерів. На початку XXI століття процесори Intel були встановлені більш ніж на 80% комп'ютерів по всьому світу. Сьогодні Intel випускає достатньо широкий спектр продукції, який не закінчується на одних лише процесорах. Так, компанія виробляє материнські плати, флеш пам'ять, концентратори і маршрутизатори, концептуальні ноутбуки і багато іншого.

Intel - це компанія, яка практично з моменту свого заснування стала лідером на ринку. Як таке стало можливим? Мабуть, вся справа в тому, що Intel завжди представляла собою сплав з вмілого маркетингу і яскравих інноваційних розробок у галузі обчислювальної техніки. Сьогодні ми поговоримопро історію цієї корпорації.

Цікаві факти:

• У 1997 році журнал Time назвав Енді Гроува людиною року;

• У 2008 році доходи Intel склали 37,6 мільярда доларів. Вони впали під дією економічної кризи;

• У компанії працює більше 80 тисяч співробітників;

• У компанії є свій музей, в якому можна почерпнути всю найважливішу інформацію з історії компанії

1.Аналіз технічного завдання.

Основні характеристики процесора:

• розрядність ШД - 8;

• розрядність ША - 16;

• адресний простір - 64 Кб;

• організація стека - покажчик стека дозволяє в будь-якої точки пам'яті зафіксувати вершину стека;

• організація переривань - переривання векторні, існує спрощена можливість організації переривань на вісім напрямків (адрес);

• швидкодія - 500 000 коротких (регістр - регістр) операцій;

• тактова частота ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 0,5 ... 2,5 МГц

• напруги живлення ... ... ... ... ... ... ... ... .5,12 У

• потужність розсіювання ... ... ... ... ... ... ... 1,25 Вт

• діапазон робочих температур ... ... ... ... 10 ... +70 С

• Uвис р (високого рівня) - ... ... ... ... ... 9 ... 13 В

• Uнизьк р (низького рівня) - ... ... ... ... ... -0,3 ... +0,8 В

• Тривалість тактових імпульсів:

• С1 І ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ≥ 60 нс

• С2 І ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .220 нс

Постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗП)

Мікросхема представляє собою статичне постійне запам'ятовуючий пристрій ємністю 16384 біт (2048 * 8) з повною дешифрацією адреси, вихідними підсилювачами і схемою управління "Вибір ІС". Містить 17784 інтегральних елементів. Основною складовою частиною ПЗП є елемент пам’яті, який зберігає 1 біт інформації. Елементи пам’яті об’єднані у матрицю накопичувача інформації. Сукупність з n елементів пам’яті, у якій розміщується n-розрядне слово, називається коміркою пам’яті, при цьому величина n визначає розрядніcть комірки. Кількість комірок пам’яті дорівнює 2^m, де m – кількість адресних входів, а інформаційна ємність мікросхеми – 2^m x n біт. Кожна комірка пам’яті має свою адресу. Більшість ПЗП мають словникову організацію, тобто припускають паралельне зчитування n розрядів слова D_n-1-D₀.

За способом програмування, тобто за способом занесення інформації, розрізняють такі типи ПЗП: програмовані одноразово та багаторазово. Першу групу складають ПЗП програмовані маскою, які програмуються  виготовлювачем по способу замовленого фотошаблону (маски) та одноразово програмовані користувачем по способу перепалювання плавких перемичок на кристалі (ППЗП, PROM). Друга група поділяється ВІС з ультрафіолетовим стиранням (РПЗП, UV-EPROM), з електричним стиранням (РПЗП, ЕEPROM).  та флеш-пам’ять (flash).

Програмовані маскою ПЗП (ПЗПМ або ROM – Read Only Memory). Мікросхеми цього типу використовують для зберігання стандартних підпрограм, фізичних констант, таблиць. Занесення інформації в ПЗП здійснюється через спеціальну маску на завершальній стадії виробництва, тому мікросхеми ПЗП цього типу отримали назву програмовані маскою.

У позначенні мікросхем ПЗПМ використовують літери РЕ, наприклад, ВІС КР568РЕ2 з інформаційною ємністю 8К х 8 (рис.3.2). У цій мікросхемі записані символи міжнародного телеграфного коду 2. ВІС має 13 адресних входів, що дозволяє адресувати 2¹³ 8-розрядних комірок.

Рис 1.1 Постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗП)

Основні характеристики ПЗП:

• Номінальна напруга живлення UП1 ... ... ... ... ... 12 В ± 10%

• Номінальна напруга живлення Uп2 ... ... ... ... ... 5 В ± 10%

• Вихідна напруга низького рівня ... ... ... ... ... .... ≤ 0,4 В

• Вихідна напруга високого рівня ... ... ... ... .... ≥ 2,6 В

• Струм споживання ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ≤ 50 мА

• Струм витоку на виході ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... .... ... ≤ 20 мкА

• Питома споживана потужність ... ... ... ... ... ... ... .... ≤ 2,4 мкВт / біт

• Споживана потужність ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .. ≤ 300 мВт

• Час вибірки адреси ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ≤ 550 нс

• Час циклу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ≥ 800 нс

• Вхідна (вихідна) ємність ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ≤ 10 пФ

Оперативний запам'ятовуючий пристрої (ОЗП)

Мікросхема представляє собою статичне оперативне запам'ятовуючий пристрій на 4096 біт (1024x4) зі схемами розрядного та адресного управління.

У мікросхемах ОЗП динамічного типу (DRAM – Dynamic Random Access Memory - динамічна пам‘ять з довільним порядком виборки) елементом пам’яті є конденсатор p-n-переходу МДН-транзистора. Заряджений стан конденсатора вважається станом логічної одиниці, розряджений – станом логічного нуля. Порівняно з ОЗП статичного типу ОЗП динамічного типу характеризуються більшою інформаційною ємністю, що зумовлено меншою кількістю компонент в одному елементі пам’яті; меншою швидкодією, що пов’язано з необхідністю зарядження і розрядження конденсатора; меншою потужністю споживання; меншою вартістю.

Рис. 1.2 Елемент пам’яті DRAM

Таблиця 1.1

Таблиця істинності

Режими	Вхід		Вхід / Вихід
	CS	WR	DI/D0
Запис	0	0	DI
Зберігання	1	X	Z
Зчитування	0	1	D0

Основні характеристики ОЗП:

• Номінальна напруга живлення ... ... ... ... ... ... ... 5 В ± 5%

• Вихідна напруга низького рівня ... ... ... ... ... ≤ 0,45 В

• Вихідна напруга високого рівня ... ... ... ... ≥ 2,4 В

• Напруга на антізвонном діоді ... ... ... ... ... ... .. ≥ -1,5 У

• Вхідний струм низького рівня ... ... ... ... ... ... ... ... ... ≤ 400 мкА

• Вихідний струм високої ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ≤ 50 мкА

• Струм споживання ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ≤ 100 мА

• Час вибірки адреси ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ≤ 120 нс

• Час доступу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ≤ 40 нс

• Час вибірки дозволу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ≤ 35 нс

• Час вибірки зберігання ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ≤ 35 нс

• Час вибірки записи ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ≤ 35 нс

• Час вибірки зчитування ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ≤ 40 нс

• Вхідна ємність. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ≤ 5 пФ

• Вихідна ємність ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ≤ 8 Пф

Побудова модулів пам'яті МПC

Вихідними «цеглинками» при побудові модулів пам'яті служать окремі ВІС оперативної пам'яті, а також ВІС ПЗП.

При побудові модулів пам'яті виникають завдання нарощування інформаційної ємкості шляхом об'єднання ВІС у відповідну матрицю. Нарощування ємності може здійснюватися двома шляхами. По-перше, можна розширювати розрядність шляхом паралельного включення ВІС. Останні в цьому випадку об'єднуються за всіма висновками, крім інформаційних, які в сукупності утворюють розширену інформаційну шину.

Другий шлях нарощування інформаційної ємкості - об'єднання ВІС пам'яті з інформаційних входів - вихід. Крім них об'єднуються всі інші входи за винятком входів CS (вибір чіпа). Сигнали на цих входах визначають, який з мікросхем необхідно включатися в роботу. Максимальне число об'єднуються таким чином БІС визначається припустимим ємнісний навантаженням на виході мікросхеми.

У даному випадку використовуються мікросхеми ПЗП КР568РЕ1 - 2К * 8 і ОЗП КР541РУ2 - 1К * 4. Вибір потрібного слова виробляється за допомогою 11 адресних сигналів А0-А10. Крім того, ці мікросхеми мають входи CS (вибір чіпа), управління цими входами здійснюється за допомогою дешифратора типу К155ІД6, вибірка мікросхеми здійснюється подачею на дешифратор сигналів ADR11-ADR14. Мікросхеми ПЗП (ROM) і ОЗП (RAM) включаються в роботу у відповідності з таблицею розмальовки пам'яті.

Таблиця 1.2

Розмальовка памяті

Корпус МС	Адреса
ПЗП 1	0000ч07FF
ПЗП 2	0800ч0FFF
ПЗП 3	1000ч17FF
ПЗП 4	1800ч1FFF
ОЗП 1-2	2000ч23FF
ОЗП 3-4	2400ч27FF