3.4 Подключение озу и пзу к системной шине

Внешняя оперативная память доступна МК по командам пересылки МОVХ А, @R и МOVX @R,А , которые по косвенному адресу (регистры R0 и R1) выполняют операции передачи байта между ВПД и аккумулятором. Сигналом ALE косвенный адрес, выводимый по шине BUS, фиксируется в многорежимном буферном регистре МБР. Сигналы WR и RD определяют режим работы БИС ОЗУ. Так как косвенный адрес имеет формат байта, то схема на рисунке 8 обеспечивает адресацию 256 ячеек ОЗУ в дополнение к 64 ячейкам резидентной памяти данных МК48.

Внешняя постоянная память подключаются к шине BUS своими информационными выходами. Младший байт адреса по сигналу ALE фиксируется на внешнем буферном регистре.

Схема подключения внешней памяти данных и команд представлена на рисунке 15.

Рисунок 15 – Подключение внешней памяти данных и программ к ОМЭВМ К1816ВЕ51

Для обращения к памяти данных и к памяти программ используются одни и те же шина адреса и шина данных, но разные управляющие сигналы. Для чтения памяти программ вырабатывается сигнал PSEN, а для чтения памяти данных вырабатывается сигнал RD. Для записи информации в память данных вырабатывается сигнал WR. То есть память программ доступна только для чтения, а память данных доступна и для чтения и для записи любой информации, записанной в двоичном коде.

4 Разработка системы ввода/вывода

4.1 Аналогово-цифровой преобразователь

В качестве устройство ввода информации выбран аналогово-цифровой преобразователь К1113ПВ1.

Данная микросхема была выбрана по параметрам питания: +5В, а также по параметру энергопотребления данная микросхема является одной из самых экономичных среди своих аналогов.

Полупроводниковая БИС функционально завершенного АЦП типа К111ЗПВ1 предназначена для применения в электронной аппаратуре в составе блоков аналогового ввода. Микросхема выполняет функцию аналого-цифрового преобразования однополярного или биполярного входного сигнала с представлением результатов преобразования в параллельном двоичном коде. Она содержит все функциональные узлы АЦП. Выходные каскады позволяют считывать результат преобразования непосредственно на шину данных МП.

Микросхемы представляют собой функционально законченный 10-разрядный АЦП, сопрягаемый с микропроцессором. Обеспечивает преобразование как однополярного напряжения (вывод 15 соединяется с выводом 16) в диапазоне 0...9,95 В, так и биполярного напряжения в диапазоне -4,975...+4,975 В в параллельный двоичный код. В состав ИС входят ЦАП, компаратор напряжения регистр последовательного приближения (РПП), источник опорного напряжения (ИОН), генератор тактовых импульсов (ГТИ), выходной буферный регистр с тремя состояниями, схемы управления. Выходные каскады с тремя состояниями позволяют считывать результат преобразования непосредственно на шину данных микропроцессора. По уровням входных и выходных логических сигналов сопрягаются с ТТЛ схемами. В ИС выходной ток ЦАП сравнивается с током входного резистора от источника сигнала и формируется логический сигнал РПП. Тактирование РПП обеспечивается импульсами встроенного ГТИ с частотой следования 300...400 кГц. Установка РПП в исходное состояние и запуск его в режим преобразования производится по внешнему сигналу "гашение и преобразование". По окончанию преобразования АЦП вырабатывает сигнал "готовность данных" и информация из РПП поступает на цифровые входы через каскады с тремя состояниями.

Условное графическое изображение представлено на рисунке 16.

Рисунок 16 – Микросхема К1113ПВ1

Таблица 6 - Назначение выводов:

Обозначение вывода	Номер контакта	Назначение вывода	Состояние
#1-10;(#)	1-9; 18	Выводы разряда	0,1
W*;(-)	13	Вход аналоговый	0,1
СO; (-)	11	гашение и преобразование	0,1
СО*; (-)	15	управление сдвигом нуля	0,1
U1; (Uп1)	10	напряжение питания Uп1	1
-U2; (Uп)	12	напряжение питания Uп2	1
OV*(аОбщ)	14	аналоговая "земля"	0
OV#; (Общ.)	16	цифровая "земля"	0

Функциональная схема АЦП приведена на рисунке 17. Электрические параметры указаны в таблице 6.

Таблица 6 – Электрические параметры БИС К1113ПВ1

Название параметра	Значение параметра
1	2
Номинальное напряжение питания Uп1	5 В 5 %
Номинальное напряжение питания Uп2	-15 В 5 %

Продолжение таблицы 6

1	2
Выходное напряжение низкого уровня	не более 0,4 В
Выходное напряжение высокого уровня	не менее 2,4 В
Напряжение смещения нуля в однополярном и биполярном режимах от полной шкалы	0,3%
Ток потребления     от источника питания Uп1     от источника питания Uп2	не более 10 мА не более 18 мА
Входной ток высокого (низкого) уровня	40 мкА
Ток утечки на выходе	40 мкА
Время преобразования	не более 30 мкс
Нелинейность от полной шкалы	0,075%
Абсолютная погрешность преобразования в конечной точке шкалы от полной шкалы	0,4%

1 – компаратор; 2 – схема управления сдвигом нуля; 3 – 10-разрядный ЦАП; 4 – ИОН; 5 – схема гашения; 6 – 10-разрядный РПП; 7 – формирователь тактовой частоты; 8 – формирователь; 9 – 18 – буферные устройства; 19 – генератор тактовой частоты.

Рисунок 17 – Структурная схема микросхемы К1113ПВ1