- •1 Структура системи відображення цифрової інформації
- •2 Вибір окремих пристроїв та його обгрунутування
- •2.1 Вибір генератора тактових імпульсів
- •2.2 Вибір схеми формування керуючих сигналів
- •2.3 Вибір буферів шини даних та шини адреси.
- •2.4. Організація інтерфейсу пам'яті з мікропроцесором.
- •2.5. Організація інтерфейсу пристроїв вводу - виводу з мікропроцесором.
- •3. Програмне забезпечення виводу інформації на цифровий індикатор
1 Структура системи відображення цифрової інформації
Відображення цифрової інформації в проектованій мікропроцесорній системі (МПС) використовують структуру з трьома шинами: шиною даних - для передачі даних, шиною адреси – для передачі адреси, шиною управління – для передачі керуючих сигналів.
До складу МПС входять: мікропроцесор (МП), оперативна пам’ять ( ОЗП), постійна пам’ять ( ПЗП), пристрої вводу-виводу ( ПВВ), генератор тактових імпульсів ( ГТІ), схема формування сигналів шини управління, буфери. Архітектура такої МПС показана на рисунку 1.1.
Рис.1.1 Структурна схема мікропроцесорної системи на базі мікропроцесора КР580ВМ80.
Шина даних системи повиннв забезпечити передачу інформації в обох напарямках: від мікропроцесора до заданого пристрою або від заданого пристрою до мікропроцесора.
Пристрій, який є джерелом або приймачем даних, вибирається за допомогою адреси по шині адреси. По адресній шині сигнали передаються лише в одному напрямі, вони поступають з адресних виводів мікропроцесора.
Мікропроцесор в мікропроцесорній системі виконує наступні функції:
- зчитування даних з пам’яті системи;
- запис даних в пам’ять системи;
- вивід даних через пристрій виводу;
- ввід даних з пристроїв вводу;
- обробка інформації всередині мікропроцесора.
Для реалізації перших чотирьох функцій в мікропроцесорній системі необхідно формувати відповідні керуючі сигнали, які передаються по лініях шини управління.
Адресні лінії мікропроцесора зв’язані з великою кількістю адресних входів пристроїв під’єднаних до шини адреси паралельно, тобто мікропроцесор має велике струмове навантаження, джля чого необхідно буферування шини адреси. Така ж проблема виникає при підєднанні навантаження до виводів даних, але в цьому випадку треба врахувати, що шина даних двонаправлена, і тому буфери шини даних повинні бути двонаправленими.
Мікропроцесор КР580ВМ80 безпосередньо не генерує керуючих сигналів необхідних для виконання перших чотирьох функцій, перерахованих нище. Ці керуючі сигнали мають наступні назви:
- зчитування даних з пам’яті системи;
- запис даних в пам’ять системи;
- вивід даних через пристрій виводу;
- ввід даних з пристроїв вводу;
На рисунку 1.2 представлено умовне графічне позначення мікросхеми:
10
9
8
7
3
4
5
6
18
12
21
Рис.1.2 Умовне графічне позначення мікросхеми КР580ВМ80.
Призначення виводів:
А (15 – 0) – Тристабільна 16-розрядна шина адреси.
D (7 – 0) – Двонаправлена тристабільна 8-розрядна шина даних.
WR – Вихід сигналу "видача" – напруга L-рівня вказує на видачу байту інформації на шину D (7 – 0) для запису в ЗП або ПВП.
DBIN – Вихід сигналу "прийом" – напруга H-рівня вказує на прийом з шини D (7 – 0) байту інформації, виданого ЗП або ПВВ.
INTE – Вихід сигналу "дозвіл переривання".
INT – Вхід сигналу "запит переривання".
HLDA – Вихід сигналу "підтвердження захоплення" – напруга Н-рівня вказує на перевід шин адреси і даних МП у високоімпендансний стан.
HOLD – Вхід сигналу "запит захоплення" – напруга Н-рівня вказує на запит іншими пристроями системи на управління шинами системи.
WAIT – Вихід сигналу "очікування" – напруга Н-рівня вказує на стан очікування МП.
READY – Вхід сигналу "готовність" – напруга Н-рівня вказує на готовність даних на шині D (7 – 0) до вводу в МП або на готовність зовнішніх пристроїв до прийому інформації, служить для синхронізації мікропроцесора з ПЗ або ПВВ.
SYNC – Вихід сигналу "синхро" – напруга Н-рівня ідентифікує початок кожного машинного циклу.
CKL1 – Вхід фази 1.
CKL2 – Вхід фази 2.
RESET – Вхід встановлення "0" – встановлення лічильника команд в "0", скидання тригерів дозволу переривання і захоплення шин.