Курсовая работа: Микропроцессорная системы отображения информации

Таблица 3 – Основные параметры используемых микросхем.

Выходной ток МП должен быть больше суммы входных токов компонентов, подключенных к ША и принимающих с нее информацию. Такими компонентами являются: ПЗУ, ОЗУ, ПККИ, поэтому:

 ;

где IПЗУ = 3,2 мА; IОЗУ=1,6 мА; IПККИ=0,1 мА;

мА;

Т. к. IМП=0,15 мА, то: ,

поэтому необходимо установить шинный формирователь, ко входу которого подключаем линии шины адреса процессора A0 – A15.

В качестве шинного формирователя используем микросхему КР580ИР86 – восьмиразрядный адресный регистр, предназначенный для связи микропроцессора с системной шиной, обладает повышенной нагрузочной способностью. Поскольку шина адреса 16-разрядная, а адресный регистр является 8-разрядным, то необходимо использовать две микросхемы, подсоединив одну из них к младшим восьми линиям шины адреса, а вторую – к старшим восьми линиям.

В зависимости от состояния стробирующего сигнала STB микросхема может работать в двух режимах:

- при STB = 1; OE = 0 – шинный формирователь. Информация на выходах Q повторяется по отношению ко входам D.

- при STB = 0; OE = 0 – происходит "защелкивание" передаваемой информации во внутреннем триггере, и она сохраняется до тех пор пока на входе STB = 0. В течение этого времени изменение информации на входах D не влияет на состояние выходов Q.

- при переходе OE = 1 все выходы Q переходят в третье состояние независимо от входных сигналов STB и D.

Т.к. мы используем микросхемы в качестве шинного формирователя, то выводы OE – заземляем, а выводы STB – подключаем через к шине питания +5В через сопротивления R3, R4 соответственно.

где I1вх = 50 мкА – максимальный входной ток высокого уровня для микросхемы КР580ИР82.

 кОм;

 Ом;

Значение сопротивления R3 лежит в пределах от 500 Ом до 48 кОм. Примем R3 = 1 кОм.

Мощность рассеяния R3:

 Вт;

Рассчитаем принципиальную схемы блока запоминающих устройств.

В качестве ПЗУ используем микросхему памяти К573РФ2 – репрограммируемое постоянное запоминающее устройство объемом 2 Кбайта со стиранием информации УФ-светом. Программирование ПЗУ осуществляется с помощью специального устройства – программатора. По входным и выходным сигналам микросхема совместима с ТТЛ-микросхемами. К573РФ2 способна сохранять записанную информацию под напряжением питания +5В в течение 15…50 тыс. часов, а при отключенном питании – 5…15 лет.

Для исключения потери информации при ее длительном хранении окно корпуса микросхемы при эксплуатации должно быть защищено от воздействия ультрафиолетового и светового облучения, например, светонепроницаемой пленкой.

Рисунок 9 – Принципиальная схема БЗУ.

Подключение ПЗУ производится следующим образом: входные линии выборки адреса A0 – A10 соединим с соответствующими линиями шины адреса, входную линию CS подключим к селектору адреса, обеспечивающему выбор данной микросхемы, а вход OE - к линии шины управления RD, разрешающей чтение данных из микросхемы. Выходные линии данных DIO0-DIO7 соединим с системной шиной данных. Вход Uпр – заземляется.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) во время работы системы хранит коды всех выводимых символов. T. к. количество символов в строке NЗ = 9, а количество строк NС = 15, то общее число элементов отображения, хранимых в ОЗУ:

Поэтому в качестве ОЗУ используем микросхему памяти КР537РУ8А – статическое ОЗУ, емкостью 2 Кбайта.

Для нее характерны высокая помехоустойчивость, малая потребляемая мощность, способность сохранять записанную информацию при пониженном напряжении питания 1,5…3В. К537РУ8А работает в режимах записи, считывания и хранения информации.

Учитывая, что 135 = 87h и что экранная область ОЗУ располагается с адреса 0800h, то вся экранная область займет адреса с 0800h по 0800h+28h-1=0827h. Один адрес не учитывается, т. к. отсчет ведется от текущего значения, а не со следующего.

Информационные входы и выходы микросхемы совмещены, поэтому записываемая информация вводится в микросхему, а считываемая выводится из нее по одним линиям, что обусловливает мультиплексный режим их работы.

Кроме того, микросхема КР537РУ8А имеет два равнозначных сигнала выбора: CS1 и CS2. Условием разрешения доступа к микросхеме является наличие напряжения низкого уровня на обоих входах. Учитывая, что данная микросхема относится к группе тактируемых статических ОЗУ, код адреса фиксируется перепадом одного из сигналов выбора из состояния высокого уровня в состояние низкого уровня напряжения, причем того из сигналов, который совершит указанный переход последним.

Поэтому подключение ОЗУ производится следующим образом: входные линии выборки адреса A0-A10 соединим с соответствующими линиями шины адреса, выходные линии данных DIO0-DIO7 соединим с шиной данных. Входные линии CS1 и CS2 подключим к селектору адреса, обеспечивающему выбор данной микросхемы. Такое включение позволит активировать ОЗУ только в моменты чтения или записи информации. Вход W/R подсоединим к линии шины управления WR, что обеспечит выбор режима работы: запись или чтение.

Рассчитаем принципиальную схемы селектора адреса. Селектор адреса спроектируем на основе распределенного адресного пространства с помощью логических элементов. Селектор адреса производит выбор одного из устройств: ПЗУ, ОЗУ, ПККИ.

В соответствии с распределенным адресным пространством для выбора ПЗУ необходимо, чтобы на адресных линиях A15, A14, A13, A12, A11 были нули, т. е. должна выполняться логическая функция:

 ;

Для выбора ОЗУ необходимо, чтобы на адресных линиях A15, A14, A13, A12 были нули, а на линии A11 – единица, т. е. должна выполняться логическая функция:

 ;

Для выбора ПККИ необходимо, чтобы на адресных линиях A15, A14, A13, A11 были нули, а на линии A12 – единица, т. е. должна выполняться логическая функция:

 ;

Для выбора ПЗУ необходимо сигналы указанных адресных линий проинвертировать и соединить логическим элементом "5-И-НЕ".

Для выбора ОЗУ необходимо сигналы с адресных линий A15, A14, A13 и A12 проинвертировать и вместе с сигналом с линии A11 соединить логическим элементом "5-И-НЕ".

Для выбора ПККИ необходимо сигналы с адресных линий A15, A14, A13 и A11 проинвертировать и вместе с сигналом с линии A12 соединить логическим элементом "5-И-НЕ".

Т. к. состояние линий A15, A14, A13 для выбора всех перечисленных устройств одинаково, то их можно, проинвертировав, соединить логическим элементом "3-И" и использовать как общий блок при выборе устройств.

Тогда для выбора ПЗУ нужно на элемент "3-И-НЕ" подать инвертированные сигналы с линий A12 и A11 и сигнал с элемента "3-И".

Для выбора ОЗУ нужно на элемент "3-И-НЕ" подать инвертированный сигнал с линии A12, неинвертированный сигнал с линии A11 и сигнал с элемента "3-И".

Рисунок 10 – Принципиальная схема селектора адреса.

Для выбора ПККИ нужно на элемент "3-И-НЕ" подать неинвертированный сигнал с линии A12, инвертированный сигнал с линии A11 и сигнал с элемента "3-И".

Таким образом, для конструирования селектора адреса потребуется 5 инверторов, 1 элемент "3-И" и 3 элемента "3-И-НЕ".

Поэтому выбираем следующие микросхемы:

К555ЛН1 – 6 инверторов;

К555ЛИ3 – 3 элемента "3-И";

К155ЛА4 – 3 элемента "3-И-НЕ".

Рассчитаем принципиальной схемы устройства ввода. Для ввода данных в устройстве отображения информации используется клавиатура. Клавиатура представляет собой набор клавиш. Каждая клавиша состоит из микропереключателя, кнопки и возвратно-пружинного механизма. Кнопка предназначена для удобства работы с клавиатурой, а также для придания клавиатуре эстетического вида.

В качестве микропереключателя используется командная кнопка КН-1, которая имеет следующие параметры:

-сопротивление изоляции, МОм, не менее 1000

-электрическая прочность изоляции при нормальных

климатических условиях, В 100

-сопротивление электрических контактов, Ом, не более 0,01

-коммутируемое напряжение, В 50

-коммутируемый ток, А 1,5

-износостойкость, циклов коммутации 15000

-масса, г 40

-высота, мм 12

-ширина, мм 12

Для осуществления функций ввода информации в систему с помощью клавиатуры используем программируемый контроллер клавиатуры и индикации (ПККИ) К580ВВ79.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14