курсач по микропроцам. Саратовский государственный технический университет балаковский институт техники технологии и управления
 Скачать 1.95 Mb.
|
 Рисунок 19 – Структурная схема БИС КР580ВВ55 Обмен информацией между магистралью данных системы и микросхемой KР580BB55A осуществляется через 8-разрядный двунаправленный канал данных (D). Для связи с периферийными устройствами используются 24 линии ввода/вывода, сгруппированные в три 8-разрядных канала БА, ВВ и ВС, режимы работы которых и направление передачи информации определяются программным способом. Микросхема имеет три режима работы. В режиме 0 обеспечивается синхронная, программно-управляемая передача данных через два независимых 8-разрядных канала ВА и ВВ и два 4-разрядных канала ВС. В режиме 1 обеспечивается ввод или вывод информации "в" или "из" периферийного устройства через каналы ВА и ВВ по специальным сигналам. При этом линии канала С используются для приема и выдачи сигналов управления обменом информацией. Таблица 7 – Назначение выводов
В режиме 2 обеспечивается возможность обмена информацией с периферийными устройствами через двунаправленный 8-разрядный канал ВА по специальным сигналам. Для передачи и приема сигналов управления обменом используются пять линий канала ВС. Выбор соответствующего канала и направление передачи информации через канал определяется сигналами А0, А1 (обычно соединяется с младшими разрядами канала адреса системы), RD, WR, CS в соответствии с таблицей 8. Режим работы каждого из каналов ВА, ВВ и ВС определяется содержимым регистра управляющего слова (РУС). Записав в него управляющее слово, микросхему можно перевести в один из трех режимов работы: режим 0 - простой ввод/вывод, режим 1 - стробируемый ввод/вывод, режим 2- двунаправленный канал. При подаче сигнала SR регистр управляемого слова устанавливается в состояние, при котором все каналы настраиваются в режиме 0 для ввода информации. Режим работы каналов можно изменять не только в начале, но в самом процессе выполнения программы. Благодаря этому одна микросхема может в определенном порядке последовательно обслуживать несколько различных периферийных устройств. При изменении режима работы любого канала все входные и выходные регистры каналов и триггеры состояния сбрасываются. Режимы работы каналов представлены на рисунке 18. Таблица 8 - Режимы работы К580ВВ55
4.3 Блок индикации По заданию цифры зачетной книжки необходимо выводить на 7-сегментный индикатор с частотой 31 Гц. Семисегментные индикаторы (ССИ) используются для отображения цифровой и буквенной информации. Они позволяют высвечивать десятичные и шестнадцатиричные цифры, некоторые буквы российского и латинского алфавитов, а также некоторые специальные знаки. Индикатор выбираем АЛС324А. 4.4 Логический элемент «НЕ» Так как эта серия МК имеет низкую нагрузочную способность, невозможно прямое соединение МК с ССИ. Поэтому, для согласования микроконтроллера и индикатора по току, в качестве промежуточного усилителя тока воспользуемся логическим элементом К155ЛН2 (инвертор). Микросхема представляет собой 6 инверторов с открытым коллекторным выходом.  Рисунок 20 - Микросхема К155ЛН2 Электрические параметры: Номинальное напряжение питания, В 55%; Выходное напряжение низкого уровня, В 0,4; Выходной ток низкого уровня, мА -1,6; Выходной ток высокого уровня, мА 0,04; Ток утечки на выходе, мА 0,25; Входной пробивной ток, мА 1; Ток потребления при низком выходном напряжении, мА 33; Ток потребления при высоком выходном напряжении, мА 12; Потребляемая статическая мощность на один логический элемент, мВт 19,7; Время задержки распространения при включении, нс 15; Время задержки распространения при выключении, нс 55. 4.5 Подключение индикаторов к микроконтроллеру Для подсоединения индикаторов к микропроцессору между ними необходимо вставить логический элемент К155ЛН2 (инвертор).   Рисунок 21 – Схема подключения семисегментого индикатора 4.6 Подключение матричной клавиатуры к порту ввода/вывода Широкое распространение в управляющих МПС получили наиболее дешевые некодирующие клавиатуры, которые представляют собой простую матрицу (требуемой размерности) двоичных переключателей, включенных на пересечении рядов и колонок матрицы и в которых идентификация и кодирование нажатой клавиши выполняются программой. Чаще всего в простых МПС используются матрицы клавиатур размерностью 4X4 или 5X5. Первые предназначены для ввода шестнадцатеричных кодов данных и команд, а вторые, кроме того, имеют еще и девять функциональных клавиш для управления режимом МПС. Для нашей системы выберем первый вариант клавиатуры, структурная схема которой приведена на рисунке 25.  Рисунок 22 – Структурная схема некодирующей клавиатуры К580ВВ55 Здесь горизонтальные линии Рi матрицы (ряды) являются выходными, а вертикальные Кj (колонки) – входными. Один вывод каждой клавиши соединен с одной из колонок Кj, а другой — с одной из линий ряда Рi матрицы. В таких некодирующих клавиатурах идентификация нажатой клавиши осуществляется по методу сканирования. Существо этого метода заключается в следующем: в каждый момент времени программным путем только на одной из выходных горизонтальных линий матрицы формируется сигнал логического нуля, на остальных горизонтальных линиях должен быть уровень логической единицы. Выдача сигнала 0 последовательно повторяется для каждой выходной линии. В рассматриваемом примере МПС должна последовательно сформировать четыре выходных кода: 1110, 1101, 1011, 0111. После каждой генерации кодов вертикальные линии матрицы опрашиваются МПС. Если при этом некоторая вертикальная линия Кj приобретает значение 0, то имеется возможность программным путем определить нажатую клавишу, так как сигнал на входной вертикальной линии будет иметь значение 0 только в том случае, если нажатая клавиша соединяет ее с линией Рi, на которой в данный момент времени присутствует уровень 0. 4.7 Контроллер прерываний, контроллер прямого доступа к памяти, программируемый таймер Контроллер прерываний, контроллер прямого доступа памяти и таймер входят в состав однокристальной микроЭВМ К1816ВЕ51 (их принцип действия рассмотрен в пункте 2). Следовательно, включение дополнительных устройств в структурную схему управляющей микроЭВМ не требуется. 4.8 Логические элементы «ИЛИ-НЕ» Дополнительными элементами для разрабатываемого устройства являются 2 логических элемента «ИЛИ-НЕ», реализуемых в микросхеме К555ЛА3, структурная схема которой представлена на рисунке 23. Данная микросхема представляет собой 4 элемента ИЛИ-НЕ, соединенные параллельно. Данная микросхема была выбрана по параметрам питания: +5В, а также по параметру энергопотребления данная микросхема является одной из самых экономичных среди своих аналогов. По результатам сделанного подбора микросхем составим уточненную структурную схему микро ЭВМ, и начертим функциональную схему управляющей микроЭВМ (приложение А).  Рисунок 23 – Структурная схема микросхемы К555ЛА3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||