Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсовой проект / ЭВМ К1816ВЕ48 / курсовой проект мусу.doc
Скачиваний:
75
Добавлен:
21.02.2014
Размер:
1.23 Mб
Скачать

СОДЕРЖАНИЕ

3

Введение

1 Расшифровка и анализ задания

2 Разработка процессорного модуля, интерфейса и упрощенной

с

8

труктурной схемы

2.1 Однокристальная микроЭВМ К1816ВЕ48

2.2 Разработка упрощенной структурной схемы микропроцессорной

системы

3 Разработка подсистемы памяти

3.1 Модуль ОЗУ

3.2 Модуль ПЗУ

3.3 Многорежимный буферный регистр К589ИР12

3.4 Подключение ОЗУ И ПЗУ к системной шине

4 Разработка подсистемы ввода/вывода, прерываний, ПДП

4.1 Аналогово-цифровой преобразователь

4.2 Параллельный интерфейс

4.3 Блок индикации

4.4 Дешифратор К514ИД1

4.5 Подключение индикаторов к микроконтроллеру

4.6 Контроллер прерываний, контроллер прямого доступа к памяти,

программируемый таймер

5 Разработка алгоритма работы микропроцессорной системы

6 Реализация устройства влагомера на базе ОМЭВМ К1816ВЕ48

Заключение

Список использованных источников

Приложение А

ВВЕДЕНИЕ

Последние годы характеризуются бурным развитием интегральной микроэлектроники и конструирования радиоэлектронной аппаратуры на основе интегральных микросхем. Внедрение в радио-, а также и электронную аппаратуру интегральных микросхем в значительной мере изменило методы проектирования и производства различной радиоэлектронной аппаратуры, повысило ее надежность и экономичность при одновременном уменьшении габаритов и веса. Благодаря интегральным микросхемам значительно расширилось внедрение радиоэлектроники в различные области науки и техники. Применение современной элементной базы позволило не только усовершенствовать старые, но и создать новые методы проектирования, конструирования и производства бытовой радиоаппаратуры и привело к новым разработкам в микропроцессорной системе. Малые габариты, масса, потребляемая мощность, высокая надежность, долговечность и большое множество функционального назначения дали возможность создать новейшие устройства во всех сферах применения интегральных микросхем.

Микропроцессор представляет собой процессор, функционирующий в соответствии с программой, записанной в запоминающее устройство (ЗУ), и характеризуется тем, что он выполняется в виде одной или нескольких больших интегральных схем (БИС). Использование БИС обусловило следующие достоинства микропроцессоров: низкую стоимость, малые габариты и малое потребление мощности. Благодаря дешевизне микропроцессоров стало возможным применять вычислительные устройства там, где прежде их применение считалось экономически невыгодным. Малые размеры и малое потребление мощности позволили встраивать микропроцессоры в самые разнообразные устройства.

Микропроцессор изменил характер проектирования цифровых устройств. Вместо разработки схем при использовании микропроцессоров составляются программы. Это ускоряет, удешевляет проектирование, обеспечивается легкость внесения изменений в способ функционального устройства, осуществляется путем замены хранящейся в ЗУ программы новой программой. Вместе с тем следует иметь в виду, что выполнение микропроцессоров определенной функции связано с последовательным выполнением обычно значительного числа команд, на что затрачивается большое время, и быстродействие устройств, которые используют микропроцессоры, оказывается относительно невысоким. Поэтому в тех случаях, когда требуется обеспечить высокое быстродействие, оно легче может быть достигнуто в устройствах, в которых функционирование определяется не программой, записанной в ЗУ, а путем определенных соединений элементов в схеме. Первые микропроцессоры появились в конце 1971г и уже через несколько лет они стали широко применяться в самых разнообразных сферах производства и быта. Они используются в измерительных приборах, в устройствах цифровой обработки данных, в качестве устройств управления станками, лифтами и так далее. В системе связи они нашли широкое применение, в частности, в телефонных аппаратах для расширения их возможностей, в управляющих комплексах систем коммутации каналов и сообщений и так далее.

Возможности применения микропроцессоров во всех средах оказались столь обширны, что влияние микропроцессоров равносильно революции в технике.

Целью курсового проекта является разработка микропроцессорной управляющей микроЭВМ, реализующей заданные взаимодействия с объектом управления (ОУ) и разработка программных средств системы, обеспечивающих выполнение заданного алгоритма управления.

1 Расшифровка и анализ задания

Управляющая микроЭВМ проектируется на базе однокристальной микроЭВМ и включает в себя сле­дующие основные устройства:

  • процессорный модуль;

  • память, состоящую из ОЗУ и ПЗУ;

  • устройства параллельного ввода/вывода для связи с ОУ;

  • блок последовательного канала для связи с ЭВМ верхнего уровня;

  • программируемый системный таймер;

  • контроллер прерываний;

  • контроллер прямого доступа в память;

  • пульт управления.

Базовый микропроцессор (микроЭВМ), на основе которого требуется построить управляющую микроЭВМ – К1816ВЕ48.

Тип БИС, на которой должен быть реализован блок оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) – КР565РУ6.

Тип БИС, на которой должен быть реализован блок постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) – К541РЕ1.

Обработка информации от цифровых датчиков и выдача управляющего воздействия y1 производится путем ввода значений х1, х2, х3, х4 и вычисления значения булевой функции f11, х2, х3, х4).

При единичном значении f1 вырабатывается управляющий сигнал y1=1 длительностью t1. Это значит, что через t1 после выдачи y1 = 1 необхо­димо выработать y1=0.

При обработке информации с аналоговых датчиков ПМ принимает коды NU1, NU2 с выходов АЦП и код константы К с регистра пуль­та управления. Далее вычисляется значение функции NU=f2 (NU1, NU2, К) и сравнивается с константой Q, хранящейся в ПЗУ. В зависимости от ре­зультатов сравнения вырабатывается (аналогично у1) один из двух двоичных управляющих сигналов у2 или у3 заданной длительности по следую­щему правилу: если NU < Q, то выдать у2 длительностью t2, иначе выдать у3 длительностью t3.

Далее формируется управляющее воздействие Y4, для чего с АЦП вводится значение NU3 и производится вычисление по формуле:

Y4=A0+AlNU3.

Значение Y4 в виде 8-разрядного кода выдается на вход ЦАП.

Все двоичные переменные и константы, участвующие в вычислени­ях: NU1, NU2, NU3, К, Q, Ао, A1, Y4 рассматриваются как целые без знака.

После выдачи всех управляющих воздействий проверяется со­стояние тумблера "СТОП" на пульте управления. Если СТОП=0, цикл управления начинается с начала, иначе выполняется процедура останова системы, включающая следующие действия: формируется сигнал установ­ки системы в исходное состояние путем подачи на линию начальной уста­новки интерфейса двух прямоугольных импульсов длительностью 30 мкс интервалом 30 мкс; выполняется команда процессора СТОП.

Алгоритм управления, заданный видом функцией:

Управляющее воздействие , длительность управляющих сигналов t1 = 25 c;

NU = max(NU1 – K;NU2), длительность управляющих сигналов t2=120 c, t3=80 c.

В системе необходимо предусмотреть следующие линии запроса на внешние прерывания:

INT0 - отказ источника питания;

INT1 - сигнал ха аварийного датчика ОУ;

INT2 - запрос от пульта управления (прерывание оператора);

INT3 - запрос от микроЭВМ верхнего уровня.

Запросы на прерывания приведены в порядке убывания приоритетов (INT0 - высший приоритет). Система должна реагировать на запросы следующим образом:

INT0 - вырабатывается сигнал установки системы в исходное со­стояние; выполняется команда СТОП.

INT1 - на пульте управления включается аварийная сигнализация (световая с частотой 2Гц или звуковая с частотой 500Гц); на индикацию пульта выдается состояние двоичных датчиков х1, х2, х3, х4 и цифровой код NU1; выполняется команда СТОП.

INT2 - выдается на индикацию значения следующих булевых пере­менных: функция fl, результат сравнения NU<=Q, значение выражения xl234, значение выражения xlvx2vx3vx4; выдается на индика­цию значение сохраняемой в ПЗУ константы Q; организуется выход из прерывания на начало цикла управления.

INT3 - выдать в последовательный канал следующую информацию:

  • код символа '!' ("Внимание!");

  • двухзначный номер абонента (номер студента в списке группы) ;

  • максимальное значение Y4, вычисленное за период от предыдущего сеанса связи до текущего цикла управления;

  • минимальное значение Y4 за тот же период;

  • код символа '#' ("Конец передачи").

Кроме перечисленных, в системе могут использоваться прерывания от внешних устройств, обеспечивающих связь с ОУ, системного таймера и канала последовательного обмена.

2 РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССОРНОГО МОДУЛЯ, ИНТЕРФЕЙСА И УПРОЩЕННОЙ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке ЭВМ К1816ВЕ48