Курсовая работа: Разработка тестопригодной схемы МПС на базе МП I8080

Номинальное напряжение питания…………………5 В±5%

Выходное напряжение низкого уровня……………≤ 0,45 В

Выходное напряжение высокого уровня…………≥ 2,4 В

Напряжение на антизвонном диоде………………..≥ -1,5 В

Входной ток низкого уровня ………………………≤ 400 мкА

Выходной ток высокого…………………………….. ≤50 мкА

Ток потребления……………………………………… ≤ 100 мА

Время выборки адреса………………………………≤ 120 нс

Время доступа…………………………………………≤40 нс

 Время выборки разрешения…………………………≤ 35 нс

Время выборки хранения…………………………….≤35 нс

Время выборки записи…………………………….…≤ 35 нс

Время выборки считывания……………………….…≤ 40 нс

Входная емкость.………………………………………≤ 5 пФ

Выходная емкость………………………………..……≤ 8 Пф

1.2.6 Контроллер приоритета прерываний (КПП) КР580ВН59

Микросхема представляет собой программированный контроллер прерываний, который обслуживает до восьми запросов на прерывание ЦП, поступающих от внешних устройств по линии IRO – IR7.

Схема сопряжения с шиной данных - обеспечивает взаимодействие микросхемы с внешней шиной данных, используя сигналы CS, WR, RD, A0 коммутирует внутренние цепи. Низкий уровень (0) на входе CS разрешает подключение м/с к шине, высокий уровень переводит ее выходы в отключенное состояние. Сигнал на входе A0 определяет, какой регистр будет выбираться при операциях чтения и записи: 1- будет выбран маски, 0 - будет выбран регистр управления / состояния или один из системных регистров, в зависимости от предыдущих команд. По низкому сигналу на входах WR (RD) производится запись (чтение ) выбранного регистра, при этом на входе CS должен быть низкий уровень.

Регистр запросов IRR (Interrupt request register) - отдельные его биты отвечают входам IRQ. 1 в соответствующем разряде показывает, что по соответствующему входу имеется запрос.

Регистр состояния / выполнения ISR (Interrupt Status Register) - отдельные его биты отвечают за то, какие прерывания в данный момент обрабатываются.

Регистр маскирования IMR (Interrupt Mask Register) - 1 в соответствующем разряде запрещает обработку своего запроса.

Схема контроля приоритетов - определяет порядок выполнения запросов, полученных по различным входам IRQ.

Режимы работы контроллера :

1. Режим фиксированных приоритетов. В этом режиме приоритеты расставляются в следующем порядке : 7( низший приоритет ) - у входа IRQ7, ..., 0( высший ) - у входа IRQ0. Обработка запроса с меньшим приоритетом задерживается до окончания обработки запроса с более высоким приоритетом. Этот режим устанавливается после операции сброса.

2. Режим автоматического сдвига приоритетов. В этом режиме последнее обработанное прерывание получает низший приоритет, приоритеты остальных входов циклически сдвигаются ( см. таблицу ).

3. Режим программного сдвига приоритетов. Аналогичен предыдущему, но дно приоритетов устанавливается на прерывание с программно указываемым номером.

4. Автоматическое завершение прерывания AEOI. В этом режиме контроллер сбрасывает флаг обработки в ISR сразу же после получения ответа от процессора по линии INTA, т.е. в контроллер не надо посылать команду завершения прерывания EOI. Однако не рекомендуется использовать этот режим, т.к. подпрограмма обработки для такого режима должна допускать повторное вхождения, а также возможна потеря порядка данных, получаемых по прерыванию. В этом режиме контроллер "думает", что обработка прерывания происходит мгновенно.

5. Режим специальной маски. В этом режиме можно забыть о порядке приоритетов прерываний и обработать имеющиеся запросы в том порядке, в каком удобнее. После отмены режима старый порядок приоритетов сохраняется.

6. Режим опроса. В этом режиме прерывания как таковые не происходят вообще. Программа пользователя должна сама опрашивать содержимое регистра IRR и обрабатывать появление 1 в его разрядах как запрос.

Размещение приоритетов в режиме сдвига приоритетов

Вход IRQ с высшим приоритетом

IRQ0 0       1       2       3       4       5       6       7      

IRQ1 7       0       1       2       3       4       5       6      

IRQ2 6       7       0       1       2       3       4       5      

IRQ3 5       6       7       0       1       2       3       4      

IRQ4 4       5       6       7       0       1       2       3      

IRQ5 3       4       5       6       7       0       1       2      

IRQ6 2       3       4       5       6       7       0       1      

IRQ7 1       2       3       4       5       6       7       0

Условное обозначение ОЗУ представлено в Приложении 1 (DD17)

Выводы КПП:

27 – А0 - Сигнал выбора регистра, Адрес;

4-11 - D7-D0 - Шина данных;

1 – CS - Выбор микросхемы;

2 – WR – Чтение;

27 – А0 – Запись;

12,13,15 - CAS0- CAS2 – Каскадирование;

14 – GND – Общий;

16 – SP - Выбор ведущего/ведомого режима;

17 – INT - Запрос прерывания на процессор;

18-25 - IR0-IR7 - Запрос прерывания;

26 – INTA - Подтверждение прерывания от процессора;

28 - E+ - Напряжение питания;

Основные характеристики КПП:

Вых. ток в сост. «лог. 0» на ШД=2,0 мА (i0выхШД)

Вых. ток в сост. «лог. 1» на ШД=0,4 мА (i1выхШД)

Вых. ток в сост. «лог. 0» на ШУ= 2 мА (i0выхШУ)

Вых. ток в сост. «лог. 1» на Ш= 0,4 мА (i1выхШУ)

Вх. ток в сост. «лог. 0» на ШУ, ШД, ША= 10 мкА

Вх. ток в сост. «лог. 1» на ШУ, ШД, ША= 10 мкА

Макс. ёмкость нагр. по ШД, ШУ= 100 пф

Число выводов = 28

Напряжение питания=+5 В

Ток потр.=100 мА

1.2.7 Дешифратор К155ИД6

Условное обозначение Дешифратора представлено в Приложении 1 (DD10)

Основные характеристики:       

Входной ток, мА, не более:

низкого уровня ……………………………………… -1,6

высокого уровня ………………………………………0,04

Входное напряжение, В:

низкого уровня, не более ……………………………0,4

высокого уровня не менее ……………………..……2,4

Выходной ток, мА, не более:

низкого уровня ………………………………………16

высокого уровня………………………………………- 0, 4

Средний ток потребления, не более ………………15мА

Напряжение питания…………………………………5В.

1.2.8 Логические элементы

4 логических элемента 2И   на К155ЛИ1. Микросхема имеет два входа на каждый элемент, на выходе вырабатывается сигнал логического И.

4 логических элемента 2ИЛИ на К155ЛЛ1. Микросхема имеет два входа на каждый элемент, на выходе вырабатывается сигнал логического ИЛИ.

Условное обозначение Логических элементов представлено в Приложении 1 К155ЛИ1 (DD9.1 - DD9.4); К155ЛЛ1 (DD11);

Основные характеристики         К155ЛИ1 и К155ЛЛ1:

Входной ток, мА, не более:

 низкого уровня ………………………………………-1,6

высокого уровня ……………………………………..0,04

Входное напряжение, В:

низкого уровня, не более …………………………….0,4

высокого уровня не менее ……………………………2,4

Выходной ток, мА, не более:

 низкого уровня ………………………………………16

высокого уровня…………………………………… - 0, 4

Средний ток потребления, не более ………………15мА

Напряжение питания………………………………….5В.

1.3 Разработка структурной схемы проектируемого устройства

Составные части проектируемого устройства изображаются упрощенно в виде прямоугольников произвольной формы (Рисунок 2 – Структурная схема МПС), т. е. с применением условно-графических обозначений.

Непосредственно рассматривая проектируемую мной МПС на базе I8080 в её составе можно следующие наиболее важных блоки:

Генератор тактовых импульсов (ГТИ) – предназначен для создания последовательностей тактовых импульсов Ф1 и Ф2, а также сигналов готовности Гт, сброса Сбр и строба состояния СС.

Программируемый связной адаптер (ПСА) – представляет собой универсальное приемо-передающее устройство, которое преобразует снимаемую с ШД МПС информацию из параллельной формы в последовательную, пригодную для передачи в линию связи, а также осуществляет обратное преобразование.

Программируемый периферийный адаптер (ППА) – при использовании в качестве интерфейсной БИС позволяет подключать к МПС различное периферийное оборудование без дополнительных логических схем. Инициализация и управление работой ППА осуществляется с использованием шести управляющих и адресующих сигналов, подаваемых низ МПС по линиям управления, 8-разрядного управляющего слова режима, подаваемого от МП через шину данных, а также ряда сигналов, поступающих из внешних устройств.

Программируемый интервальный таймер (ПИТ) – предназначен для реализации различных времязадающих функций. Инициализация и управление работой ПИТ осуществляется с использованием пяти управляющих сигналов, подаваемых от МП по линиям управления, трех 8-разрядных управляющих слов, подаваемых от МП по шине данных, а также трех входных и трех разрешающих сигналов, поступающих от внешних устройств.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – предназначено для временного хранения промежуточных вычислений.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – память программы, в которую записана программа (последовательность выполнения команд) микроЭВМ и постоянные величины (константы), необходимые для ее выполнения.

Микропроцессор (МП) – программно-управляемое устройство, осуществляющее обработку информации и управление ею.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) – сигналы с аналоговых датчиков V1…V3 преобразует в цифровую форму. С выхода АЦП коды, полученные от аналоговых датчиков сохраняются в памяти для дальнейшей обработки.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6