[ Мікропроцесорна системи відображення інформації ] | 0 | 0 | 0 | 1 | 1001 | Кінцева адреса ПККІ |
Таблиця 1 - Розподіл адресного простору системи
Селектор адреси спроектуємо за допомогою логічних елементів на основі розподіленого адресного простору.
Для блоку запам'ятовуючих пристроїв на лініях A12-A15 знаходяться логічні нулі, а лінія A11 управляє вибіркою ПЗУ (A11 = 0) або ОЗУ (A11 = 1). Таке включення дозволяє об'єднати обидва запам'ятовуючих пристрою в єдиному адресному просторі обсягом 4Кбайта, причому ПЗУ розташовується в області 0000H - 07FFH, а ОЗУ в області 0800H - 0FFFH. Таке розташування зручно тим, що після встановлення в початковий стан, процесор починає вибірку команд з адреси 0000H, де і розташовується ПЗП, що містить основну програму.
Для ПККІ на лініях A13-A15 знаходяться логічні нулі, а лінія A12 управляє вибіркою ПККІ (A12 = 1).
Розробимо функціональну схема блоку введення.
Програмований контролер клавіатури і індикації (ПККІ) забезпечує сканування клавіатури і виведення інформації на дисплей.
Функціональна схема приведена на рисунку 5.
Рисунок 5 - Функціональна схема блоку
Значення внутрішнього лічильника ПККІ з ліній сканування надходить на дешифратор, що перетворює чотирирозрядний в восьмирозрядний код. При натисканні клавіші сигнал проходить на лінії повернення RET 0 - RET 7, де в залежності від того, яка клавіша була натиснута, у внутрішнє ОЗУ записуються "координати клавіші", які видаються на шину даних. ЦП в ході сканування пристроїв зчитує слово стану ПККІ, потім ЦП читає код натиснутої клавіші, обробляє його і виставляє еквівалент клавіші в коді КОІ -7 на шину даних (таблиця КОІ - 7 записана в центральному ПЗУ).
Код символу в КОІ - 7 з ШД надходить в знакогенератор, де за адресою коду записаний позиційний код символу, тобто код, який буде безпосередньо виводитися на індикатори. Далі код надходить в ПККІ, де записується в ОЗУ відображення, і надходить на виходи DSPA 0 - DSPA 3, DSPB 0 - DSPB 3. Далі код надходить на блок узгодження БС1, де посилюється до рівня, необхідного для активізації світіння індикатора. Індикатори циклічно перебираються дешифратором ДШ2. У залежності від поточного значення лічильника подається сигнал на той чи інший індикатор з допомогою блоку узгодження БС2, і, відповідно, на індикаторі запалюється певний символ.
Висвічування інформації відбувається динамічно, тобто в будь-який момент часу горить тільки один з індикаторів дисплея, гасіння індикаторів здійснюється сигналом BD, який надходить з ПККІ на заборонний вхід дешифратора в момент перемикання з одного індикатора на інший. Роздільна здатність або гострота зору характеризується мінімальним кутом, при якому можливе окреме розрізнення двох сусідніх точок. Цей кут називається порогом гостроти зору ат. Для нормального зору поріг гостроти дорівнює 1. Рекомендоване значення ат в розрахунках беруть рівним 2 - 3.
Розрахуємо висоту індикатора за формулою:
h = 2 Ltg (a / 2),
де h - висота індикатора; L - відстань до спостерігача, а - кутовий розмір індикатора. Обчислимо висоту індикатора при відстані до спостерігача 0,5 м з урахуванням гостроти зору рівним десяти:
h = 2.0, 5 tg (3 / 2) = 0,026 м.
Вибираємо газорозрядний індикатор ІН-23.
Зовнішній вигляд, цоколевка і умовно-графічне позначення індикатора ІН-23 - показані на малюнку 6.
Малюнок 6 - Газорозрядний індикатор ІН-23
ІН-23 - індикатор буквено-цифрового однорозрядних газорозрядний призначений для відображення інформації у вигляді букв російського, латинського, грецького алфавітів, цифр, символів та інших спеціальних знаків у засобах відображення інформації індивідуального користування. Індикація - бічна.
Корпус скляний мініатюрний. Маса не більше 1930
Технічні характеристики:
Колір світіння ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. оранжево-червоний
Яскравість світіння, кд / м ... ... ... ... ... ... ... ... .................. 200
Кут огляду, град ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 100
Напруга, В:
джерела живлення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 200
виникнення і підтримки розряду ... ... ... ... ... .... 170
Струм, мА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .0,3 - 3,0
Для утворення цифр або букв рекомендується з'єднувати висновки індикатора згідно з таблицею 2.
Таблиця 2 - Висновки індикатора.
Цифра | Номер висновку | Буква | Номер висновку | Буква | Номер висновку | Буква | Номер висновку | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | 2 або 4 або 10 | А | 4, 7, 11, 12 | Л | 4, 7, 11 | Ц | 2, 4, 5, 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | 3, 6, 7, 11 | Б | 2, 3, 6, 8, 13 | М | 2, 4, 9, 11 | Ч | 4, 9, 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | 3, 6, 11, 13 | У | 2, 3, 6, 8, 11, 13 | Н | 2, 4, 8, 12 | Ш | 2, 4, 6, 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | 4, 9, 12 | Г | 2, 3 | Про | 2, 3, 4, 6 | Щ | 2, 4, 5, 6, 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 | 3, 6, 9, 13 | Д | 1, 4, 5, 6, 7, 11 | П | 2, 3, 4 | И | 2, 4, 6, 13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 | 2, 3, 6, 8, 13 | Е | 2, 3, 6, 8, 12 | Р | 2, 3, 8, 11 | Ь | 2, 6, 8, 13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 | 3, 7, 11 | З | 3, 4, 6, 8, 12 | З | 2, 3, 6 | Е | 3, 4, 6, 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8 | 3, 6, 7, 9, 10, 13 | Ж | 7, 9, 10, 11, 13 | Т
Розрахуємо параметри схеми блоку генератора тактових імпульсів. Малюнок 7 - Принципова схема блоку ГТВ. Як генератор тактових імпульсів (ГТВ) використовуємо мікросхему КР580ГФ24. ГТВ формує: - Дві фази С1, С2 з позитивними імпульсами, зсунутими в часі, амплітудою 12 В і частотою 2 МГц; - Стробірующій сигнал стану STB; - Тактові сигнали С, синхронні з фазою С2, амплітудою напруги рівня ТТЛ (0,4 В - 2,4 В). - Сигнал "Установка в початковий стан" SR; - Сигнал "Готовність" RDY; Для стабілізації тактових сигналів опорної частоти до входів XTAL1, XTAL2 генератора підключають кварцовий резонатор BP1, частота якого повинна бути в 9 разів вище частоти вихідних сигналів С1, С2. Виберемо кварцовий резонатор РВ-11 на 18 МГц, який має наступні параметри: - Діапазон частот, МГц 4,5 - 100 - Добротність, 10 3 80 - 300 - Ємнісне ставлення, 10 -3 5 - 0,15 - Динамічний опір, Ом 5 - 75 - Статична ємність C 0, пФ 3 - 6 - Допустиме відносне відхилення частоти, 10 -6 ± 10 При частоті резонатора більше 10 МГц необхідно послідовно в ланцюзі резонатора включити конденсатор С1.
де f е - еквівалентна частота послідовно з'єднаного конденсатора і резонатора, Гц; f - власна частота кварцового резонатора; C до - динамічна ємність резонатора, Ф; C 0 = 3,3 пФ - статична ємність резонатора;
де f c = 2 МГц - частота тактових імпульсів. Динамічну ємність резонатора можна визначити як де m = 5 ∙ 10 -3 - ємнісне ставлення.
За власну частоту резонатора приймемо частоту відхилення від номінальної з урахуванням допустимого відносного відхилення частоти:
Визначимо ємність конденсатора С1:
Виберемо конденсатор С1: КМ-4820 пФ. Вхід TANK призначений для підключення коливального контуру, що працює на вищих гармоніках резонатора, для стабілізації тактових сигналів опорної частоти. У нашій системі цей вхід не використовується, тому ми його заземлювати. Тактові сигнали з виходу OSC, синхронні з сигналами опорної частоти, використовуються для одночасної синхронізації декількох генераторів. У нашій системі ці сигнали не використовуються. Стробирующий сигнал стану STB формується за наявності на вході SYN напруги високого рівня, що надходить з виходу мікропроцесора на початку кожного машинного циклу. Сигнал STB використовується для занесення інформації стану мікропроцесора в системний контролер для формування сигналів керування. Вхід RDYIN призначений для роботи або з медленнодействующімі пристроями, або для організації покомандного виконання програми мікропроцесором з частотою тактових імпульсів. Тому на цей вхід подамо напруга рівня логічної одиниці, підключивши його до шини живлення U піт = +5 В через резистор R1. Опір R1 знайдемо з наступних міркувань: верхньою межею опору є значення, яке забезпечує на вході мікросхеми мінімальна напруга високого рівня при максимальному вхідному струмі.
де U піт = 5 В - напруга живлення мікросхеми; U 1 вх = 2,6 В - мінімальна вхідна напруга високого рівня для входу RDYIN; I 1 вх = 0,1 мА - максимальний вхідний струм високого рівня;
Мінімальне значення R1 визначається обмеженням значення вхідного струму. Приймемо, що на цьому опорі падає напруга, рівне 0,5% від напруги живлення, тоді:
Значення опору R1 лежить в межах від 250 Ом до 24 кОм. Приймемо R1 = 1 кОм. Потужність розсіювання R1:
Виберемо резистор R1: МЛТ-0, 125 1кОм ± 5%. Для здійснення системного скидання необхідно на вхід RESIN подати сигнал низького рівня, який з'являється на виході SR у вигляді сигналу високого рівня. Тривалість сигналу RESIN визначається найбільшим часом скидання мікросхем, що беруть участь у роботі системи. У нашій системі це ПККІ КР580ВВ79, скидання якого здійснюється не менше, ніж за 6 тактів. Період одного такту процесора:
Для надійності число тактів скидання візьмемо 10. Тоді тривалість сигналу RESIN:
Система початкового скидання (СНР) складається з RC-ланцюжка (R2-C2), що забезпечує задану тривалість сигналу RESIN, діода VD1, призначеного для розряду конденсатора, і кнопкового вимикача SA1. Допустиме зворотна напруга, що прикладається до діода повинно бути більше напруги живлення +5 В. Необхідно також врахувати, що час відновлення замикаючих властивостей діода t восст повинно бути менше періоду одного такту мікропроцесора, тобто t восст <T c. Виберемо діод 2Д509А, що має наступні параметри: - Максимальне зворотна напруга, U обр max 50 В - Максимальний імпульсний струм, I їм max 1,5 А - Середній струм, I ср 100 мА - Час відновлення замикаючих властивостей, t восст 4 нс Оскільки значення вхідної напруги і струму високого рівня для сигналу RESIN такі ж, як і у сигналу RDYIN, то резистор R2 розраховується аналогічно резистору R1. Виберемо резистор R2: МЛТ-0, 125 1 кОм ± 5%. Падіння напруги на конденсаторі С2 змінюється в часі за наступному закону:
де U с2 (t) = 2,6 В - напруга високого рівня.
Виберемо конденсатор С2: КМ-4 6800 пФ. В якості кнопки скидання використовуємо кнопку КН-1, яка має такі параметри: - Опір ізоляції, МОм, не менше 1000 - Електрична міцність ізоляції при нормальних кліматичних умовах, У 1000 - Опір електричних контактів, Ом, не більше 0,01 - Напруга, що комутується, В 50 - Комутований струм, А 1,5 - Зносостійкість, циклів комутації 15000 - Маса, г 40 Розрахуємо параметри схеми блоку центрального процесора. Як мікропроцесора використовується мікросхема КР580ВМ80А. КР580ВМ80А - функціонально закінчений однокристальний паралельний 8-розрядний мікропроцесор з фіксованою системою команд, застосовується в якості центрального процесора в пристроях обробки даних і управління. Вихідний сигнал WI формується коли мікропроцесор переходить в режим очікування. Але оскільки в даній системі мікропроцесор постійно знаходиться в режимі готовності, то цей висновок не використовується. Крім того, наш пристрій працює без переривань, тому висновок INTE також не використовується. Сигнали HLD і HLDA дозволяють організувати режим прямого доступу до пам'яті для будь-якого зовнішнього пристрою, що формує сигнали HLD. Але оскільки в даній системі такі пристрої відсутні, то висновок HLD A не використовується, а висновок HLD - заземлюється. Лінії шини даних D 0 - D 7, а також лінії управління: RC і TR підключаються до висновків системного контролера: D 0 - D 7, RC і TR, відповідно. У якості системного контролера використовується мікросхема КР580ВК28. Системний контролер формує керуючі сигнали по сигналам стану процесора: при читанні з запам'ятовуючого пристрою - RD, при записі в запам'ятовуючий пристрій - WR, при читанні з пристрою вводу / виводу - RDIO, при записі в пристрій вводу / виводу - WRIO, при підтвердженні запиту переривання - INTA. Крім того, системний контролер забезпечує прийом і передачу 8-розрядної інформації між каналом даних мікропроцесора за висновками D 7 - D 0 і системним каналом за висновками DB 7 - DB 0. Системний контролер видає на системний канал даних інформацію в циклі запису по сигналу TR і приймає дані у циклі читання по сигналу RC. Рисунок 8 - Принципова схема блоку ЦП. За вхідного сигналу STB, що надходить з виходу ГТВ, системний контролер фіксує інформацію стану мікропроцесора. Асинхронний сигнал BUSEN управляє видачею даних і керуючих сигналів. При напрузі низького рівня на вході BUSEN системний контролер передає дані і управляючі сигнали, а при напрузі високого рівня всі виходи мікросхеми переводяться в високоомні стан. У системі, даний висновок заземлюється. Визначимо необхідність шинного формувача для ША. Для цього потрібно розрахувати навантажувальну здатність ША. Для того, щоб надалі вести розрахунки, необхідно знати напруги і струми використовуваних мікросхем. Тому складемо таблицю.
Таблиця 3 - Основні параметри використовуваних мікросхем. Вихідний струм МП має бути більше суми вхідних струмів компонентів, підключених до ША та приймаючих з неї інформацію. Такими компонентами є: ПЗУ, ОЗУ, ПККІ, тому: ; де I ПЗУ = 3,2 мА; I ОЗУ = 1,6 мА; I ПККІ = 0,1 мА; мА; Т. до I МП = 0,15 мА, то: , тому необхідно встановити шинний формувач, до входу якого підключаємо лінії шини адреси процесора A0 - A15. Як шинного формувача використовуємо мікросхему КР580ІР86 - восьмирозрядний адресний регістр, призначений для зв'язку мікропроцесора з системною шиною, має підвищену навантажувальною здатністю. Оскільки шина адреси 16-розрядна, а адресний регістр є 8-розрядним, то необхідно використовувати дві мікросхеми, приєднавши одну з них до молодших восьми лініях шини адреси, а другу - до старших восьми лініях. Залежно від стану стробирующий сигналу STB мікросхема може працювати в двох режимах: - При STB = 1; OE = 0 - шинний формувач. Інформація на виходах Q повторюється по відношенню до входів D. - При STB = 0; OE = 0 - відбувається "замикання" переданої інформації у внутрішньому тригері, і вона зберігається до тих пір поки на вході STB = 0. Протягом цього часу зміна інформації на входах D не впливає на стан виходів Q. - При переході OE = 1 всі виходи Q переходять в третій стан незалежно від вхідних сигналів STB і D. Оскільки ми використовуємо мікросхеми в якості шинного формувача, то висновки OE - заземляти, а висновки STB - підключаємо через до шини живлення +5 У через опору R3, R4 відповідно.
де I 1 вх = 50 мкА - максимальний вхідний струм високого рівня для мікросхеми КР580ІР82. кОм; Ом; Значення опору R3 лежить в межах від 500 Ом до 48 кОм. Приймемо R3 = 1 кОм. Потужність розсіювання R3: Вт; Розрахуємо принципову схеми блоку запам'ятовуючих пристроїв. Як ПЗУ використовуємо мікросхему пам'яті К573РФ2 - репрограмміруемое постійне запам'ятовуючий пристрій об'ємом 2 Кбайта зі стиранням інформації УФ-світлом. Програмування ПЗУ здійснюється за допомогою спеціального пристрою - програматора. За вхідним і вихідним сигналами мікросхема сумісна з ТТЛ-мікросхемами. К573РФ2 здатна зберігати записану інформацію під напругою живлення +5 В протягом 15 ... 50 тис. годин, а при відключеному харчуванні - 5 ... 15 років. Для виключення втрати інформації при її тривалому зберіганні вікно корпусу мікросхеми при експлуатації має бути захищене від дії ультрафіолетового і світлового опромінення, наприклад, світлонепроникної плівкою. Рисунок 9 - Принципова схема БЗУ. Підключення ПЗУ проводиться таким чином: вхідні лінії вибірки адреси A 0 - A 10 з'єднаємо з відповідними лініями шини адреси, вхідні лінію CS підключимо до селектора адреси, що забезпечує вибір даної мікросхеми, а вхід OE - до лінії шини керування RD, роздільною читання даних з мікросхеми . Вихідні лінії даних DIO 0 - DIO 7 з'єднаємо з системною шиною даних. Вхід U пр - заземлюється. Оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗП) під час роботи системи зберігає коди всіх символів, що виводяться. T. к. кількість символів у рядку N З = 9, а кількість рядків N С = 15, то загальне число елементів відображення, що зберігаються в ОЗП:
Тому в якості ОЗУ використовуємо мікросхему пам'яті КР537РУ8А - статичне ОЗУ, ємністю 2 Кбайта. Для неї характерні висока завадостійкість, мала споживана потужність, здатність зберігати записану інформацію при зниженій напрузі живлення 1,5 ... 3В. К537РУ8А працює в режимах запису, зчитування й зберігання інформації. Враховуючи, що 135 = 87 h і що екранна область ОЗУ розташовується з адреси 0800 h, то вся екранна область займе адреси з 0800 h по 0800 h +28 h 1 = 0827 h. Один адресу не враховується, оскільки відлік ведеться від поточного значення, а не з наступного. Інформаційні входи і виходи мікросхеми суміщені, тому що записується інформація вводиться в мікросхему, а зчитувальна виводиться з неї за одним лініях, що обумовлює мультиплексний режим їх роботи. Крім того, мікросхема КР537РУ8А має два рівнозначних сигналу вибору: CS 1 і CS 2. Умовою дозволу доступу до мікросхеми є наявність напруги низького рівня на обох входах. Враховуючи, що дана мікросхема відноситься до групи тактируемого статичних ОЗУ, код адреси фіксується перепадом одного із сигналів вибору зі стану високого рівня в стан низького рівня напруги, причому тієї із сигналів, який здійснить зазначений перехід останнім. Тому підключення ОЗУ проводиться таким чином: вхідні лінії вибірки адреси A 0 - A 10 з'єднаємо з відповідними лініями шини адреси, вихідні лінії даних DIO 0 - DIO 7 з'єднаємо з шиною даних. Вхідні лінії CS 1 і CS 2 підключимо до селектора адреси, що забезпечує вибір даної мікросхеми. Таке включення дозволить активувати ОЗУ тільки в моменти читання або запису інформації. Вхід W / R під'єднав до лінії шини керування WR, що забезпечить вибір режиму роботи: запис або читання. Розрахуємо принципову схеми селектора адреси. Селектор адреси спроектуємо на основі розподіленого адресного простору з допомогою логічних елементів. Селектор адреси робить вибір одного з пристроїв: ПЗУ, ОЗУ, ПККІ. Відповідно до розподіленим адресним простором для вибору ПЗУ необхідно, щоб на адресних лініях A 15, A 14, A 13, A 12, A 11 були нулі, тобто повинна виконуватися логічна функція: ; Для вибору ОЗУ необхідно, щоб на адресних лініях A 15, A 14, A 13, A 12 були нулі, а на лінії A 11 - одиниця, тобто повинна виконуватися логічна функція: ; Для вибору ПККІ необхідно, щоб на адресних лініях A 15, A 14, A 13, A 11 були нулі, а на лінії A 12 - одиниця, тобто повинна виконуватися логічна функція: ; Для вибору ПЗУ необхідно сигнали зазначених адресних ліній проінвертіровать і з'єднати логічним елементом "5-І-НІ". Для вибору ОЗУ необхідно сигнали з адресних ліній A 15, A 14, A 13 і A 12 проінвертіровать і разом з сигналом з лінії A 11 з'єднати логічним елементом "5-І-НІ". Для вибору ПККІ необхідно сигнали з адресних ліній A 15, A 14, A 13 і A 11 проінвертіровать і разом з сигналом з лінії A 12 з'єднати логічним елементом "5-І-НІ". Т. до стан ліній A 15, A 14, A 13 для вибору всіх перерахованих пристроїв однаково, то їх можна, проінвертіровав, з'єднати логічним елементом "3-І" і використовувати як загальний блок при виборі пристроїв. Тоді для вибору ПЗУ потрібно на елемент "3-І-НІ" подати інвертовані сигнали з ліній A 12 і A 11 і сигнал з елементу "3-І". Для вибору ОЗУ потрібно на елемент "3-І-НІ" подати інвертований сигнал з лінії A 12, неінвертірованний сигнал з лінії A 11 і сигнал з елементу "3-І". Рисунок 10 - Принципова схема селектора адреси. Для вибору ПККІ потрібно на елемент "3-І-НІ" подати неінвертірованний сигнал з лінії A 12, інвертований сигнал з лінії A 11 і сигнал з елементу "3-І". Таким чином, для конструювання селектора адреси потрібно 5 інверторів, 1 елемент "3-І" і 3 елементи "3-І-НІ". Тому вибираємо такі мікросхеми: К555ЛН1 - 6 інверторів; К555ЛІ3 - 3 елементи "3-І"; К155ЛА4 - 3 елементи "3-І-НІ". Розрахуємо принципової схеми пристрою вводу. Для введення даних у пристрої відображення інформації використовується клавіатура. Клавіатура являє собою набір клавіш. Кожна клавіша складається з мікроперемикача, кнопки і зворотно-пружинного механізму. Кнопка призначена для зручності роботи з клавіатурою, а також для додання клавіатурі естетичного вигляду. 1000 Як мікроперемикача використовується командна кнопка КН-1, яка має такі параметри:1000 0,01 50 1,5 15000 40 12 12 -Опір ізоляції, МОм, не менше 1000-Електрична міцність ізоляції при нормальних кліматичних умовах, В 100 -Опір електричних контактів, Ом, не більше 0,01 -Напруга, що комутується, В 50 -Струм, що комутується, А 1,5 -Зносостійкість, циклів комутації 15000 -Маса, г 40 -Висота, мм 12 -Ширина, мм 12 Для здійснення функцій введення інформації в систему за допомогою клавіатури використовуємо програмований контролер клавіатури і індикації (ПККІ) К580ВВ79. К580ВВ79 - програмований інтерфейсне пристрій, призначений для введення і виведення інформації в системах, виконаних на основі мікропроцесорів К580ВМ80А. Мікросхема складається з двох функціонально автономних частин: клавіатурної і дисплейної. Клавіатурна частина забезпечує введення інформації в мікросхему через "лінії повернення" RET 7 - - RET 0 з клавіатури, яка має обсяг матриці 8x8 розрядів. Крім того, в ній передбачено спеціальний режим виявлення помилок при замиканні двох і більше клавіш, а також введена схема усунення брязкоту при замиканні - розмиканні клавіші. Вхідну лінію вибору мікросхеми CS підключимо до лінії вибору ПККІ селектора адреси, лінії С і SR - до відповідних виходів тактового генератора. Двонапрямлені лінії даних DO - D 7 контролера під'єднав до ліній шини даних, вхідні лінію адреси АТ - до однойменної лінії ША, а вхідні лінії читання RD і запису WR - до ліній ШУ RDIO і WRIO, відповідно. Сигнал СВ / STB використовується для того, щоб вміст входів RET 7 RET 0 записувалося в буферні схеми клавіатури по стробирующий імпульсам. Даний вхід заземлюється. Оскільки даний пристрій буде працювати без переривань, то вихідна лінія INT не використовується. Вхідний сигнал SH призначений для вибору верхнього або нижнього регістру символів, що вводять, але оскільки в системі символи фіксовані, то вихід SH не використовується і заземлюється. Для сканування матриці клавіатури використовуються лінії сканування ПККІ S3 - SO. Підключимо ці лінії до входів дешифратора для того, щоб перетворити код з виходу цих ліній в позиційний код. Як дешифратора використовуємо мікросхему К555ІД7. Це високошвидкісний дешифратор - де-мультиплексор, що перетворює двійковий код, що надходить на його входи в напругу низького логічного рівня, що з'являється на одному з його виходів. Дешифратор має трехвходовий логічний елемент дозволу ЕЗ-Е1, при цьому, дешифрування відбувається, коли на входах Е1 і Е2 напруга низького рівня, а на виході ЕЗ - високого. Тому вхідні лінії Е1 і Е2 заземлюються, а ЕЗ - підключається до шини живлення і піт = +5 В через резистор. Мікросхема має наступні параметри: - Мінімальна напруга високого рівня U д вх = 2,4 В, - Максимальний вхідний струм I д вх = 0,04 мА. Наведемо таблицю істинності дешифратора К555ІД7 (таблиця 4), Таблиця 4 - Таблиця істинності дешифратора К555ІД7
Опір Rl знайдемо з наступних міркувань: верхньою межею опору є значення, яке забезпечує на вході мікросхеми мінімальна напруга високого рівня U д вх при максимальному вхідному струмі 1'д вх; мінімальне ж значення визначається обмеженням значення вхідного струму. Тому максимальне значення опору R 1 знайдемо за формулою: . (6) Тоді: кОм. Мінімальне значення опору визначиться наступним чином: приймемо, що на цьому опорі падає напруга, рівне 0,5% від напруги живлення, тоді: . Тому: Ом. Таким чином, значення опору резистора лежить в межах від 625 Ом до 65 кОм. Вибір елементів виробляємо з стандартного ряду Е 24. Вибираємо R 1 = 1 кОм. Потужність розсіювання опору R обчислюється за формулою: . Тоді потужність розсіювання R 1 одно: мкВт. Вихідні лінії дешифратора, що формують сигнали сканування, підключимо до стовпцях матриці клавіш. Сигнали з рядків матриці подамо на лінії повернення RET 7 - RET 0 контролера клавіатури. Розрахуємо частоту сканування однієї клавіші клавіатури, враховуючи, що частота синхронізації МП / с = 2 МГц. При програмуванні синхронізації ПККІ максимально виставляється коефіцієнт розподілу дорівнює До пккі = 31. Тоді частота синхронізації ПККІ складе: , Гц. Клавіатура містить 48 клавіш, отже, частота сканування однієї клавіші:
І час сканування клавіші:
Це значно більше мінімального значення становить 80 мкс. При натисканні клавіші в ході сканування ПККІ видає на шину даних код клавіші в наступному форматі: Таблиця 5 - код клавіш.
Номер рядка SCAN та номер стовпчика RET представляють собою двійкове число. Біти SH і у нас не використовуються. Складемо таблицю кодування клавіатури. Клавіатура має розмір 6х8, невикористовувані рядки в таблицю 6 не вносяться. Клавіші на клавіатурі розташовуються відповідно до таблиці 6. Як згадувалося вище код клавіші в форматі ПККІ обробляється процесором і на шину даних виставляється вже код в КОІ - 7. Таблиця 6 - коди клавіш.
Клавіші на клавіатурі розташовуються відповідно до цієї таблиці. Як згадувалося вище код клавіші в форматі ПККІ обробляється процесором і на шину даних виставляється вже код в КОІ - 7. Обробка процесором коду ПККІ полягає у зверненні до вбудованої в ПЗУ таблиці відповідності коду ПККІ кодом КОІ - 7. Тобто ПЗУ практично переводить код символу з одного формату в іншій. Причому за кодами функціональних клавіш містяться в адреси підпрограм обробників в ПЗУ. Інакше кажучи скажімо при натисканні користувачем клавіші ПККІ видає на ШД байт даних, що відповідає цієї клавіші. Мікропроцесор додає до цього числа яке то число є коефіцієнтом перекладу числа на адресу ПЗУ, за цією адресою записаний код клавіші в КОІ - 7, який і виставляється на шину даних. Далі мікропроцесор перевіряє, не адресу чи це і якщо немає як у нашому випадку, пересилає код клавіші дисплейної частини ПККІ в ОЗУ. Інакше справа відбувається при натисканні на функціональну клавішу. Дії відбуваються практично аналогічно, але тільки в ПЗУ прописаний адреса підпрограми обробника і мікропроцесор визначаючи, що це адреса починає виконувати підпрограму обробник. Таблиця повинна міститися в ПЗУ після програми, помістимо її на самий верх доступної пам'яті, розмір таблиці складає 48 байт складемо таблицю відповідності яка буде записана в ПЗП, причому помістимо її на самий верх доступною області ПЗУ щоб уникнути її перетину з програмою. Найдоступніший верхній адресу ПЗУ 07 FFh віднімемо від нього останній адресу таблиці 2 Fh (101111) (точка) і дізнаємося, коефіцієнт перерахунку, щоб отримати адресу записаного в таблиці елемента (символу). FFh - 2 Fh = D 0 h. Тобто має додаватися число D 0 h. Складемо таблицю на підставі цього таблицю 7. Табліца7
| 100110 | 26 | 78 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
07F9 | SP | 100111 | 27 | 20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
07 FA | Л | 101000 | 28 | 6C | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
07FB | Д | 101001 | 29 | 64 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
07FC | Ж | 101010 | 2A | 76 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
07 FD | Е | 101011 | 2B | 7C | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
07FE | Б | 101100 | 2 C | 62 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
07FF | Ю | 101101 | 2D | 60 |
На кожну підпрограму обробки спеціальних клавіш виділимо по 200 байт, цього цілком достатньо якщо враховувати, що програма природно виконується на Асемблер - який славиться своєю компактністю. Розташуємо підпрограми в пам'яті безпосередньо перед таблицею і після основної обробній програми, тобто наші функціональні підпрограми будуть знаходитися між основною програмою і таблицею КОІ-7. Розрахуємо адреси за якими будуть записані підпрограми. Кінцева адреса підпрограм повинен дорівнювати 07Е F. Відкиньмо від цієї адреси 600 байт:
07 EFh - 258 h = 0578 h. Отже підпрограми почнуться з адреси 0578 h. Тепер послідовно додаючи по 200 байт обчислимо адреси кожної підпрограми двісті байт в шістнадцятковій системі числення будуть виглядати як С8, тобто будемо додавати до даного адресою це число отримаємо соотвественно: 0640 h, 0708 h
Отже, з адреси 0578 h запишемо підпрограму обробки клавіші "ВК" повернення, відповідно до таблиці занесемо молодшу частину адреси.
З адреси 0641 h запишемо підпрограму обробки клавіші "à" редагування і переміщення вправо, в таблицю занесемо молодшу частину адреси.
А з адреси 0709 h запишемо підпрограму обробки клавіші "ß" редагування і переміщення вліво, в таблицю занесемо молодшу частину адреси.
Вихідні сигнали з ПККІ DSPA0 - DSPA3, DSPB0 - DSPB3 подамо на адресні входи ПЗУ знакогенератора. ПЗУ знакогенератора служить перетворювачем коду КОІ - 7 у код індикатора, тобто в код включення певних сегментів. Необхідно включати 14 сегментів. Тому досить двох 8-розрядних мікросхем ПЗУ. Для ПЗУ знакогенератора візьмемо репрограмміруемую ПЗУ К573РФ2. Дана інтегральна мікросхема є репрограмміруемое ПЗУ об'ємом 2 Кбайта, запис у яку проводиться електричними сигналами, а стирання - ультрафіолетовим випромінюванням. Програмування ПЗУ здійснюється за допомогою спеціального пристрою - програматора. За вхідним і вихідним сигналами мікросхема сумісна з ТТЛ-мікросхемами.
Для виключення втрати інформації при її тривалому зберіганні вікно корпусу мікросхеми при експлуатації має бути захищене від дії ультрафіолетового і світлового опромінення, наприклад, світлонепроникної плівкою.
Доступ до мікросхеми здійснюється подачею напруги рівня логічного нуля на входи мікросхеми CS і OE.
Наведемо таблиці, по яких проводиться перекодування з коду КОІ - 7 у позиційний код символу в знакогенератора.
Таблиця 8 - Перекодування з коду КОІ - 7 у позиційний код символу для DD -14
Символ | Код КОІ-7 | Адреса ЗГ | код ЗГ | ||
HEX | BIN | A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 | D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 | HEX | |
1 | 31 | 0011 0 00 1 | 0 0 1 1 0 0 0 1 | 00000010 | 2 |
2 | 32 | 0011 0 0 10 | 0 0 1 1 0 0 1 0 | 01100100 | 64 |
3 | 33 | 0011 0 0 11 | 0 0 1 1 0 0 1 1 | 00100100 | 24 |
4 | 34 | 0011 01 0 0 | 0 0 1 1 0 1 0 0 | 00001000 | 8 |
5 | 35 | 0011 01 0 1 | 0 0 1 1 0 1 0 1 | 00100100 | 64 |
6 | 36 | 0011 0110 | 0 0 1 1 0 1 1 0 | 10100110 | 26 |
7 | 37 | 0011 0111 | 0 0 1 1 0 1 1 1 | 01000100 | 44 |
8 | 38 | 0011100 0 | 0 0 1 1 1 0 0 0 | 01100100 | 64 |
9 | 39 | 0011100 1 | 0 0 1 1 1 0 0 1 | 00101100 | 2С |
0 | 30 | 0011 0 00 0 | 0 0 1 1 0 0 0 0 | 00101110 | 2Е |
20 | 00100000 | 0 0 1 0 0 0 0 0 | 00100000 | 20 | |
/ | 2F | 00101111 | 0 0 1 0 1 1 1 1 | 01000000 | 40 |
Ц | 63 | 01100011 | 0 1 1 0 0 0 1 1 | 00111010 | 3А |
У | 75 | 01110101 | 0 1 1 1 0 1 0 1 | 00101000 | 28 |
До | 6B | 01101011 | 0 1 1 0 1 0 1 1 | 10000010 | 82 |
Е | 65 | 01100101 | 0 1 1 0 0 1 0 1 | 10100110 | А6 |
ВК | 78 | 01111000 | 0 1 1 1 1 0 0 0 | 10000000 | 80 |
Н | 6 E | 01101110 | 0 1 1 0 1 1 1 0 | 10001010 | 8А |
Г | 67 | 01100111 | 0 1 1 0 0 1 1 1 | 00000110 | 06 |
Ш | 7B | 01111011 | 0 1 1 1 1 0 1 1 | 00101010 | 2А |
Щ | 7D | 01111101 | 0 1 1 1 1 1 0 1 | 00111010 | 3А |
З | 7A | 01111010 | 0 1 1 1 1 0 1 0 | 10101100 | АС |
Х | 68 | 11101000 | 1 1 1 0 1 0 0 0 | 01000000 | 40 |
' | 5F | 01011111 | 0 1 0 1 1 1 1 1 | 10100110 | |
ß | 09 | 00001001 | 0 0 0 0 1 0 0 1 | 00000000 | 00 |
Ф | 66 | 01100110 | 0 1 1 0 0 1 1 0 | 00000100 | 04 |
И | 79 | 01111001 | 0 1 1 1 1 0 0 1 | 00101010 | 2А |
У | 77 | 01110111 | 0 1 1 1 0 1 1 1 | 10100110 | А6 |
А | 61 | 01100001 | 0 1 1 0 0 0 0 1 | 01001000 | 48 |
П | 70 | 01110000 | 0 1 1 1 0 0 0 0 | 00001110 | 08 |
Р | 72 | 01110010 | 0 1 1 1 0 0 1 0 | 10000110 | 86 |
Про | 6F | 01101111 | 0 1 1 0 1 1 1 1 | 01010110 | 56 |
à | 41 | 01000001 | 0 1 0 0 0 0 0 1 | 11000000 | С0 |
Я | 71 | 01110001 | 0 1 1 1 0 0 0 1 | 01001100 | 4С |
Ч | 7E | 01111110 | 0 1 1 1 1 1 1 0 | 00001000 | 48 |
З | 73 | 01110011 | 0 1 1 1 0 0 1 1 | 00100110 | 26 |
М | 6 D | 01101101 | 0 1 1 0 1 1 0 1 | 00001010 | 0А |
І | 69 | 01101001 | 0 1 1 0 1 0 0 1 | 01001010 | 4А |
Т | 74 | 01110100 | 0 1 1 1 0 1 0 0 | 00000100 | 4 |
Ь | 78 | 01111000 | 0 1 1 1 1 0 0 0 | 10100010 | А2 |
SP | 20 | 00100000 | 0 0 1 0 0 0 0 0 | 11000000 | С0 |
Л | 6C | 01101100 | 0 1 1 0 1 1 0 0 | 01001000 | 48 |
Д | 64 | 01100100 | 0 1 1 0 0 1 0 0 | 01111001 | 79 |
Ж | 76 | 01110110 | 0 1 1 1 0 1 1 0 | 01000000 | 40 |
Е | 7C | 01111100 | 0 1 1 1 1 1 0 0 | 00101100 | 2С |
Б | 62 | 01100010 | 0 1 1 0 0 0 1 0 | 10100110 | А6 |
Ю | 60 | 01100000 | 0 1 1 0 0 0 0 0 | 10001010 | 8А |
Таблиця 9 - Перекодування з коду КОІ - 7 у позиційний код символу для DD -15
Символ | Код КОІ-7 | Адреса ЗГ | код ЗГ | ||
HEX | BIN | A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 | D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 | HEX | |
1 | 31 | 0011 0 00 1 | 0 0 1 1 0 0 0 1 | 00000000 | 00 |
2 | 32 | 0011 0 0 10 | 0 0 1 1 0 0 1 0 | 00000100 | 4 |
3 | 33 | 0011 0 0 11 | 0 0 1 1 0 0 1 1 | 00010100 | 14 |
4 | 34 | 0011 01 0 0 | 0 0 1 1 0 1 0 0 | 00001001 | 9 |
5 | 35 | 0011 01 0 1 | 0 0 1 1 0 1 0 1 | 00010001 | 11 |
6 | 36 | 0011 0110 | 0 0 1 1 0 1 1 0 | 00010000 | 10 |
7 | 37 | 0011 0111 | 0 0 1 1 0 1 1 1 | 00000100 | 4 |
8 | 38 | 0011100 0 | 0 0 1 1 1 0 0 0 | 00010011 | 13 |
9 | 39 | 0011100 1 | 0 0 1 1 1 0 0 1 | 00001001 | 9 |
0 | 30 | 0011 0 00 0 | 0 0 1 1 0 0 0 0 | 00000000 | 00 |
20 | 00100000 | 0 0 1 0 0 0 0 0 | 00000000 | 00 | |
/ | 2F | 00101111 | 0 0 1 0 1 1 1 1 | 00000010 | 2 |
Ц | 63 | 01100011 | 0 1 1 0 0 0 1 1 | 00000000 | 00 |
У | 75 | 01110101 | 0 1 1 1 0 1 0 1 | 00001001 | 09 |
До | 6B | 01101011 | 0 1 1 0 1 0 1 1 | 00010100 | 14 |
Е | 65 | 01100101 | 0 1 1 0 0 1 0 1 | 00001000 | 08 |
ВК | 78 | 01111000 | 0 1 1 1 1 0 0 0 | 00000000 | 00 |
Н | 6 E | 01101110 | 0 1 1 0 1 1 1 0 | 00001000 | 08 |
Г | 67 | 01100111 | 0 1 1 0 0 1 1 1 | 00000000 | 00 |
Ш | 7B | 01111011 | 0 1 1 1 1 0 1 1 | 00000010 | 02 |
Щ | 7D | 01111101 | 0 1 1 1 1 1 0 1 | 00000010 | 02 |
З | 7A | 01111010 | 0 1 1 1 1 0 1 0 | 00001000 | 08 |
Х | 68 | 11101000 | 1 1 1 0 1 0 0 0 | 00010101 | 15 |
' | 5F | 01011111 | 0 1 0 1 1 1 1 1 | 00010000 | 10 |
ß | 09 | 00001001 | 0 0 0 0 1 0 0 1 | 00011100 | 1С |
Ф | 66 | 01100110 | 0 1 1 0 0 1 1 0 | 00000111 | 7 |
И | 79 | 01111001 | 0 1 1 1 1 0 0 1 | 00010000 | 10 |
У | 77 | 01110111 | 0 1 1 1 0 1 1 1 | 00000100 | 04 |
А | 61 | 01100001 | 0 1 1 0 0 0 0 1 | 00001100 | 0С |
П | 70 | 01110000 | 0 1 1 1 0 0 0 0 | 00000000 | 00 |
Р | 72 | 01110010 | 0 1 1 1 0 0 1 0 | 00000100 | 04 |
Про | 6F | 01101111 | 0 1 1 0 1 1 1 1 | 00000000 | 00 |
à | 41 | 01000001 | 0 1 0 0 0 0 0 1 | 00000001 | 01 |
Я | 71 | 01110001 | 0 1 1 1 0 0 0 1 | 00001001 | 09 |
Ч | 7E | 01111110 | 0 1 1 1 1 1 1 0 | 00001001 | 09 |
З | 73 | 01110011 | 0 1 1 1 0 0 1 1 | 00000000 | 00 |
М | 6 D | 01101101 | 0 1 1 0 1 1 0 1 | 00000101 | 05 |
І | 69 | 01101001 | 0 1 1 0 1 0 0 1 | 00000100 | 04 |
Т | 74 | 01110100 | 0 1 1 1 0 1 0 0 | 00000010 | 02 |
Ь | 78 | 01111000 | 0 1 1 1 1 0 0 0 | 00010000 | 10 |
SP | 20 | 00100000 | 0 0 1 0 0 0 0 0 | 00000000 | 00 |
Л | 6C | 01101100 | 0 1 1 0 1 1 0 0 | 00000100 | 04 |
Д | 64 | 01100100 | 0 1 1 0 0 1 0 0 | 00000100 | 04 |
Ж | 76 | 01110110 | 0 1 1 1 0 1 1 0 | 00010111 | 07 |
Е | 7C | 01111100 | 0 1 1 1 1 1 0 0 | 00001000 | 10 |
Б | 62 | 01100010 | 0 1 1 0 0 0 1 0 | 001010000 | 10 |
Ю | 60 | 01100000 | 0 1 1 0 0 0 0 0 | 00011100 | 1С |
Код символу в формі для безпосереднього виведення на індикатор займає 1 адресу.
Розрахуємо об'єм ЗГ. Кількість використовуваних символів одно 17, т. е. . Один символ кодується 1 байтом: . Тоді об'єм ЗГ визначиться за формулою:
байт.
Розрахуємо блок індикації. Сигнали з виходів сканування (S 0 - S 3), що є виходами вбудованого в мікросхему лічильника, подамо на дешифратор, який буде здійснювати вибірку індикаторів. Для дешифратора використовуємо мікросхему К155ІД3.
Мікросхема К155ІД3 представляє собою високошвидкісний дешифратор - демультиплексор, що перетворює чотирирозрядний двійковий код, що надходить на входи в сигнал логічного нуля, який з'являється на одному з виходів. Дешифратор має елемент дозволу і переходить в активний стан тільки тоді, коли на входах Е1 і Е2 присутній сигнал рівня логічного нуля (таблиця 8). На вхід Е1 подамо сигнал гасіння BD з ПККІ. Це робиться для того, щоб у момент зміни даних на індикаторі, він був вимкнений, інакше індикатор буде горіти постійно, що утруднить читабельність виведеної інформації.
До виходів дешифратора підключимо інвертори, які переводять вихідний рівень сигналів з негативною логіки в позитивну. Для інверторів візьмемо мікросхему К555ЛН1, що містить у собі шість елементів "НЕ".
Далі сигнали вибірки анодів підключимо до блоку узгодження вихідних рівнів мікросхем з вхідними рівнями індикатора.
Таблиця 8 - Таблиця істинності дешифратора К155ІД3
E1 | E2 | DI0 | DI1 | DI2 | DI3 | DO0 | DO1 | DO2 | DO3 | DO4 | DO5 | DO6 | DO 7 | DO8 | DO9 | DO10 | DO11 | DO12 | DO13 | DO14 | DO15 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | X | X | X | X | X | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
X | 1 | X | X | X | X | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1
Розрахуємо БС2 на прикладі ключа Кл15 (рисунок 11). Рисунок 10 - Принципова схема ключів анодів сканування. Якщо з дешифратора подається напруга високого рівня, то транзистор виявляється замкненим і на анод подається напруга, близьке до 200 В і виникає розряд. Якщо ж з дешифратора подається напруга низького рівня, то транзистор виявляється відкрито, на анод подається напруга, близьке до 0 В і розряд не виникає. Виберемо транзистор КТ809А, який призначений для роботи у вихідних каскадах рядкової розгортки, у потужних імпульсних підсилювачах і має наступні параметри: - Постійний струм колектора, , A 3 - Постійний струм бази, , А 1,5 - Імпульсний струм колектора, , А 5 - Постійна напруга емітер - база, , У 4 - Постійна напруга колектор - емітер, , В 400 - Напруга насичення колектор - емітер, , У 0,6 - Напруга насичення база - емітер, , У 1,3 - Постійна розсіює потужність колектора, , Вт 40 - Статичний коефіцієнт передачі струму в схемі з ОЕ, 30 Приймемо, що струм бази транзистора дорівнює 0,1 мА. Тоді струм колектора визначимо за формулою: , мА. Коли транзистор відкритий, то струм колектора дорівнює: , Тоді: . Оскільки струм за системою індикації не більше 2,5 мА, приймемо мА тоді: мА. Опір R 42 визначиться за формулою: , Ом. Виберемо стандартне значення кОм. Потужність розсіювання опору R 42 визначимо за формулою (4): Вт Розрахуємо опір резистора бази R 41, враховуючи, що через нього протікає струм бази тільки одного транзистора, тому що ключі працюють поперемінно. Опір можна підрахувати за формулою: , Ом. Виберемо стандартне значення кОм. Потужність розсіювання опору R 41 визначимо за формулою (4): мВт. Оскільки в кожний момент часу відкритий тільки один транзистор, то струм споживання дорівнюватиме: , мА. Зробимо розрахунок БС1 на прикладі ключа Кл1 (рисунок 12). Рисунок 12 - Принципова схема ключа катода індикації Схема працює в такий спосіб. Якщо знакогенератор в даному такті видає інформацію, то на його виході встановлюється високий рівень напруги, яка подається на базу транзистора VT 1. Тоді транзистор VT 1 відкривається, і дільник напруги R 7 - R 8 встановлює на емітттере VT 2 напруга 30 В і виникає розряд. Якщо знакогенератор не видає інформацію, то на його виході з'явиться напруга низького рівня і транзистор VT 1 закриється. Тоді на емітер VT 2 з'явиться напруга 195 В і розряд не виникає. Виберемо для ключів транзистори КТ809А. Розглянемо випадок, коли на емітер VT 2 буде напруга 195 В, т. е. транзистор VT 1 закритий. Враховуючи, що струм за системою індикації складає мА і , Отримаємо: , Тобто: мА. Тоді струм бази транзистора VT 2 буде дорівнює: , мкА. Приймемо струм через резистор R 9 рівним Тоді: мкА. Струм через резистор R 7 дорівнює: . мкА. Визначимо потенціал бази транзистора: . Для того щоб забезпечити струм бази транзистора мкА, необхідно прикласти напругу В. Тоді: В. Тоді R 7 визначимо за формулою: , Ом. Виберемо стандартне значення кОм. Потужність розсіювання опору R 7 визначимо за формулою (4): мкВт. Опір R 9 можна розрахувати за формулою: , Ом. Виберемо стандартне значення кОм. Потужність розсіювання опору R 9 визначимо за формулою (4): мкВт. Опір колектора R 10 розрахуємо за формулою: , Ом. Виберемо стандартне значення кОм. Потужність розсіювання опору R 10 визначимо за формулою (4): мВт. Тепер розглянемо випадок, коли на емітер VT 2 буде напруга 30 В, тобто транзистор VT 1 відкритий. Тоді на базі транзистора VT 2 буде напруга: В. Струм через резистор R 7 визначимо за формулою: , мА. Струм колектора транзистора VT 1 дорівнює: , мА. Опір R 8 дорівнюватиме: , Ом. Виберемо стандартне значення кОм. Потужність розсіювання опору R 8 визначимо за формулою (4): мВт. Струм бази транзистора буде дорівнює: , мкА. Для того, щоб забезпечити струм бази транзистора мкА, необхідно прикласти напругу В. Оскільки вихідна напруга високого рівня з логічного елемента дорівнює В, то для узгодження рівнів потрібно опір R 6: , Ом. Виберемо стандартне значення кОм. Потужність розсіювання опору R 6 визначимо за формулою (4): мкВт. Інформаційні виходи ПЗУ підключимо до блоку узгодження рівнів, а блок узгодження до катодів індикаторів. Індикатори підключимо наступним чином: всі катоди однотипних сегментів з'єднаємо паралельно і підключимо до ПЗУ знакогенератора через блок узгодження БС1, аноди підключимо до дешифраторів і блоку узгодження БС2. Розрахуємо частоту відображення інформації. Оскільки для сканування індикаторів використовується дешифратор К155ІД3, який виробляє почергову активацію всіх своїх 16 виходів, то частота сканування складе: , де K ДШ - кількість виходів дешифратора; K ДШ = 16. Гц. Отримана частота вище частоти критичного миготіння, рівного 50 Гц, тому що формується зображення буде сприйматися як безперервно світиться. Розрахуємо максимальний струм споживання одного індикатора і всієї панелі в цілому. Максимальний струм споживання індикатора буде в режимі, коли підключені всі сегменти, Струм через індикатор буде дорівнює сумі струмів всіх семи сегментів: , А. Максимальний струм споживання всій панелі буде в режимі, коли всі індикатори одночасно відображають цифру "8": , де N інд - кількість індикаторів в панелі, N інд = 14. Тоді: А, Зробимо вибір разьемов. Виберемо роз'єми типу РП - 15. Це комбінований з'єднувач для об'ємного монтажу для роботи в електричних колах постійного, змінного та імпульсного струмів з частотою до 3 МГц і в радіочастотних електричних колах з частотою до 10 ГГц. Він має такі характеристики: - Вид контактів гніздо - Робоча напруга, 0,001 - 400 - Струм на контакт, А 10 -6 - 5 - Опір електричного контакту, Ом 0,004 - Опір ізоляції, МОм 5000 - Гарантійна напрацювання при числі зчленувань 500, ч 10000 Для завадостійкості системи низькочастотні перешкоди по ланцюгу харчування необхідно блокувати конденсатором сумарною місткістю з розрахунку 0,1 мкФ на кожну мікросхему, включеним між шинами харчування й загальним проведенням, безпосередньо на початку шин харчування. Всього в системі 14 мікросхем, тому низькочастотні перешкоди по ланцюгу харчування необхідно блокувати конденсатором ємністю понад 1,4 мкФ. Високочастотні перешкоди необхідно блокувати конденсатором ємністю 0,015 - 0,022 мкФ, включеним між шинами харчування та загальним проводом. Висновок Результатом курсового проекту стало спроектоване пристрій (система відображення інформації з програмним керуванням на базі мікропроцесора КР580ВМ80). Використання МП-техніки не тільки уніфікує електронні пристрої відображення інформації та зменшує число компонентів на платі, але скорочує термін розробки та розширює функції, що їх пристроєм, аж до створення "інтелектуальних" дисплеїв, здатних обробляти тексти, тобто здійснювати технічне редагування, зсув по горизонталі або вертикалі, підкреслення слів чи фраз, розсунення і т.п. Був проведений розрахунок всіх елементів і блоків системи, які в свою чергу були спроектовані і описані в цій пояснювальній записці. Після проектування проведений детальний аналіз роботи ПККІ в результаті якого було виявлено індивідуальні особливості функціонування, на базі яких і грунтується програмне забезпечення мікропроцесорної системи, алгоритм якого наводиться в пояснювальній записці. Курсовий проект ж у свою чергу став результатом того, що як фахівці ми отримали великі навички в проектуванні систем відображення, після якого без особливих зусиль зустрівши будь-яку СОІ (на будь-якому індикаторі) ми можемо уявити (приблизно) схему системи та основні принципи її функціонування. Список використаних джерел 1. А.Г. Алексєєнко. Проектування радіо-електронної апаратури на мікропроцесорах. - 2 вид., Перер. і доп-Л.: Енергоатоміедат 1984, 272 с. 2. В. Л. Шило. Популярні цифрові мікросхеми: Довідник, М-1989,352 з 3. Мікропроцесори і мікропроцесорні комплекти інтегральних мікросхем: Довідник / В.-В. Б. Абрайтіс, М.М. Авер'янов, О. І. Велоус та ін; Під ред. В.А. Шахнова. - М.: Радіо і зв'язок 1988. - Т. 1-2 Резистори, конденсатори комутаційні вироби: Довідник / Галкін А. С, Прохоренко Б.Г - Л..: Енергоатоміедат 1989, - 286 с. А.В. Нефьодов. Інтегральні мікросхеми і їхні закордонні аналоги: Довідник Т.5, Т.З, Т.2,-Москва 1997 .- 608с. Додаток
|