Содержание

1.1 Общие сведения 1

1.2 Техническое задание на проектирование 1

1.3 Варианты заданий 3

1.3.1 Формирование управляющего воздействия У1 3

1.3.2 Формирование управляющего воздействия Y2 5

1.3.3 Формирование управляющего воздействия Y3 5

1.3.4 Светодиодная индикация 5

1.3.5 Организация подсистемы прерываний 6

1.3.6 Выбор элементной базы 6

1.3.7 Реализуемый алгоритм 7

1.4 Требования к оформлению 9

2.1 Разработка микропроцессорного модуля 11

2.1.1 Описание элементной базы МПМ 11

2.1.2 Реализация системного контроллера 16

2.1.3 Шинные формирователи шин адреса и данных 18

2.1.4 Генератор тактовых импульсов и схема сброса 19

2.2 Реализация подсистемы прерываний 20

2.3 Разработка модуля ввода-вывода 27

2.3.1 Параллельно-программируемый адаптер КР580ВВ55 27

2.4 Разработка модуля таймера 30

2.4.1 Работа ПИТ в режиме 0 (программируемый таймер) 33

2.4.2 Работа ПИТ в режиме 3 34

2.5 Разработка памяти МПС 35

2.5.1 Распределение адресного пространства памяти 35

2.5.2 Разработка модулей ПЗУ и ОЗУ 37

2.6 Распределение адресного пространства ввода/вывода 39

2.7 Разработка ПО 40

1. Общие сведения

Целью курсового проектирования является разработка микропроцессорной системы (МПС) управления некоторым объектом (например термокамерой). МПС должна принимать информацию от объекта (например- информацию о температуре внутри термокамеры) и выдавать на него управляющие воздействия, обеспечивающие поддержание объекта в определенном состоянии (поддержание внутри термокамеры заданной температуры, а также влажности и скорости циркуляции воздуха).

В курсовом проекте разрабатываются электрическая принципиальная схема и программа, обеспечивающая выполнение заданного алгоритма функционирования МПС.

2. Техническое задание на проектирование

Обобщенная структура МПС представлена на рисунке 1. В ее состав входят:

• микропроцессор (МП);

• генератор тактовых импульсов (ГТИ);

• системный контроллер (СК);

• шинный формирователь шины адреса (ШФ);

• контроллер прерываний (КП);

• дешифратор адреса памяти и УВВ (ДША памяти и УВВ);

• постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);

• оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

• программируемый параллельный адаптер (ППА);

• программируемый интервальный таймер (ПИТ);

• пульт управления (ПУ).

МПС взаимодействует с объектом управления посредством восьмибитной шины X, четырехбитной шины Y1 и двух линий Y2 и Y3. По шине X через модуль ППА в МПС вводится информация о состоянии объекта управления (например – о температуре внутри термокамеры). С помощью четырехразрядной шины Y1 осуществляется регулирование температуры внутри термокамеры, а по линиям Y2 и Y3 через ПИТ на объект управления выдаются воздействия для изменения влажности и скорости циркуляции воздуха.

На ПУ с помощью тумблеров задается требуемое значение температуры внутри объекта управления, которое выдается на МПС через восьмибитную шину К. Информация о процессе регулирования передается с МПС через ППА на четырехразрядный светодиодный индикатор ПУ.

Рисунок 1 - Структурная схема МПС

Выходные воздействия Y1, Y2, Y3 и показания индикатора вырабатываются МПС после программного вычисления результатов соответствующих функций от переменных X и K, где X – 8-битовая переменная, формируемая объектом управления; K – 8-битовая константа, установленная переключателями на ПУ.

3. Варианты заданий

   1. Формирование управляющего воздействия у1

Управляющее воздействие У1 (двоичная тетрада), вычисляется МПС программно на основе функции (см. таблицу 1), содержащей варианты заданий на курсовое проектирование. Воздействие Y1 должно с минимально возможными временными задержками отслеживать изменение состояния тумблеров ПУ (шины К) и состояние шины X.

Таблица 1 - Функции, используемые для выработки воздействий Y1, Y2 и Y3 и показаний индикатора

Номер по списку		Первая буква Ф.И.О.		Функция
1		А		MIN(X, K)+X
2, 29		Б		MAX(X, K)+K
3, 30		В		2*MAX(X, K)
4, 31		Г		4*MIN(X, K)
5, 32		Д		MIN(X, K)+8
6, 33		Е		MAX(X, K)+4
7, 34		Ж		MAX(X & K, 8)+5
8, 35		З		MIN(X v K, 4)+6
9, 36		И		MAX(X  K, 8)+X
10		К		MIN(X, K)+ (X & K)
	11		Л		MAX(X, K) +(X v K)
	12		М		MIN(X, )+(X  K)
13		Н		MAX( , K)+2*X
14		О		MAX( )+4*X
15		П		MIN (X, 2*K)+X
16		Р		MIN(2*X, K)+K
17		С		MAX(X, K) - 2*(X-1)
18		Т		MIN( , K) - 4*(K-1)
19		У		MIN(X+K, 32)+K
20		Ф		MAX(X-K, 128)-2*K
21		Х		MAX(X & K, 16) -4*K
22		Ц		MIN(2*X, )+(X & K)
23		Ч		MIN(X, 2*K)+X-4
24		Ш		MAX( )-2*(X&K)
25		Щ		2*MIN( & K, 8)+1
26		Э		4*MAX( v X, 64)-32
27		Ю		2*MAX(K+X, 4)+X
28		Я		4*MIN(K  X, 16)+K

Функция выбирается из строки, соответствующей первой букве фамилии студента. Шина Y1 принимает значение старшей тетрады полученного байтового результата вычисления функции для студентов, фамилии которых имеют четные номера в групповом журнале, и младшей тетрады – для студентов с нечетными номерами.