Микропроцессорная система

     Два светодиодных регистра для ввода  К (4*4) содержит цифровые клавиши On-in, ввод нового значения К(10 разрядов) осуществляется после ввода комбинации З-ч цифр на клавиатуре (например, 1FAh),  значение сокращается до10  разрядов.

     Клавиша "Сброс", обеспечивающая начальный  запуск системы, схема 

реализует сброс  при включении питания.

     Клавиши "Прерывание" и "Информация", для организации прерывания пользователя и выдачи информации на индикатор И1 и И2. 

     Светодиод аварийной индикации, мигающий с  частотой 2Гц при сигнале с аварийного датчика, или непрерывное горение при ошибки связи с ЭВМ.

     Нажатие на клавиши управления "ввод" с  цифровой клавиатуры, поступление сигнала с аварийного датчика вызовет прерывание(Int1, по переходу 1→0).

Обработчик прерывания проанализирует источник и выполнит необходимые действия. Выход из обработчика только после снятия активного сигнала.

     Блок  ЦАП/АЦП - содержит аналоговый мультиплексор (4 канала –А0-1) , АЦП К1108ПВ1, (Start – запуск, Rdy – признак готовности),

 ЦАП К1108ПА1.    
 

       
 

       

 

 

 

 
 

 

 
 

 
 

 
 
 
 
 
 

Рисунок 3 – Структурная схема МПС 
 
 
 
 

       
 

      3 СТРУТУРНАЯ СХЕМА  МИКРОПРОЦЕССОРА 

     Блок  процессора приведён в Приложении А.  

  В качестве микроконтроллера, управляющего МПС,

выбрали К1830ВЕ51. Микроконтроллер содержит масочно-программируемое в процессе производства кристалла постоянного запоминающего устройства памяти программ ёмкостью 4096 байт. Микросхема является аналогом БИС 80С51ВН семейства MCS-51 фирмы Intel. Микропроцессор тактируется частотой 12 МГц. Схема

сброса сделана  так, что сигнал сброса вырабатывается по включению питания, и по нажатии  клавиши на пульте управления. Назначение выводов микропроцессора представлено в таблице 2.

     Контроллер  имеет четыре 8-разрядных порта ввода/вывода Р0,P1,Р2, Р3. Порт Р0 в альтернативном режиме может использоваться для выдачи приема сигнала адреса/данных(АД0…АД7), т.е. используется для обмена данными Д0…Д7  или передачи адреса А0…А7 во внешние устройства или внешнюю память. Передача адреса при этом подтверждается отрицательным фронтом на выводе ALE.

      Порт  Р2 - это восьмиразрядный квазидвунаправленный порт ввода-вывода, т.е. порт вывода информации, который при определённом исполнении может применяться и для входа информации. Например, для ввода информации по линии Р2 изначально в эту линию необходимо выдать «1».

   RD,WR - сигнал чтения и записи внешней памяти данных (внешнее ОЗУ). По этим сигналам осуществляется передача данных во внешнюю память через РО.

    TXD,RXD - выходной сигнал передатчика и входной сигнал приёмника встроенного последовательного интерфейса микроконтроллера.

  PSEN - выходной сигнал чтения информации из внешней памяти программы (внешнее ПЗУ).

   XTAL1,XTAL2 - эти выводы являются соответственно входом и выходом

инвертирующего  усилителя тактового генератора. Служат для подключения к ним кварцевого резонатора Z1, C1, С2 - запускающие ёмкости. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       
 

      Таблица 2 - Назначение выводов и сигналов микропроцессора 

 
 
 
 
 
 
 

       
 

     

     4 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА  БЛОКА ПАМЯТИ 

     На  рисунке 4 приведена структурная  схема блока памяти.

     Содержит  регистр-защёлку младшей части  адреса, дешифратор адреса памяти данных 4→16, ПЗУ 8К*2, ОЗУ 4K*16,четыре ППА, расширяющих порты ввода-вывода микроконтроллера. Адресное пространство – 80K, ALE- фиксация адреса,

p м е - разрешение памяти и программ,   и   - стробы чтения и записи в

память данных/ППА.

     D18 - регистр адреса, запись по стробу ALE.

     ПЗУ D34,D35 признаком обращения в ПЗУ служит строб РМЕ, выбор микросхемы ПЗУ происходит по линии A14. 

     ОЗУ (D19-D33,D36) и ППА(D15-D17) управляются сигналами WR и RD, вырабатываемые микропроцессором, выбор схемы происходит с помощью дешифратора 4→16 (D16),  два младших разряда адреса для адресации портов ППА. Внешнее ОЗУ не используется в программе, ПЗУ служит для хранения программ и констант. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

     

     5 СХЕМА РАБОТЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ  СИСТЕМЫ 

Схема работы микропроцессорной  системы приведена в приложении В.  

Таблица 3 - Описание схемы работы МПС. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

      6 КАРТА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ  АДРЕСНОГО ПРОСТРАНСТВА 

     Карта адресов внешней памяти представлена в таблице 4. 

Таблица 4 - Карта адресов внешней памяти. 

 
 

     Внешнее ПЗУ программ содержит: начальный переход, таблицу векторов прерываний, таблицу перекодировки для индикаторов, константы Q и А, программу, выполняющую управление МПС. Карта распределения адресного пространства памяти программ представлена в таблице 5. 

Таблица 5 - Карта  распределения адресного пространства памяти программ.