Основні параметри мікро-ЕОМ серії КР

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст

Введення

1. Вибір та обгрунтування технічних вимог до пристрою

2. Основні параметри КР1820ВЕ4

3. Розробка структурної схеми пристрою

4. Розробка принципової електричної схеми

5. Розробка алгоритму керуючої програми

Висновок

Література

Додаток

Введення

В даний час випускається ряд серій однокристальних мікро-ЕОМ, призначених для використання у побутовій радіоелектронної апаратури. Застосування однокристальних мікро-ЕОМ, що реалізують на одній ВІС функції введення-виведення, зберігання та обробки даних, дозволяє досягати максимальної простоти і дешевизни систем управління.

Однокристальний чотирирозрядний мікро-ЕОМ серії КР1820 призначені для вирішення обмежених за складністю та продуктивності завдань управління, формування та обробки сигналів. Такий клас мікро-ЕОМ отримав назву мікроконтролерів.

З існуючого розмаїття ОМЕВМ, це, мабуть, самі прості і дешеві. Вони має дуже просту архітектуру і систему команд, проте містять всі традиційні вузли ОМЕВМ. Це дозволяє успішно використовувати їх у навчальному процесі.

Серія КР1820ВЕх складається з чотирьох моделей. КР1820ВЕ1 і 2 виконані по n-МОП технології, КР1820ВЕ3 і 4 - по k-МОП технології.

КР1820ВЕ1, 4 - мікроЕОМ із зовнішньою пам'яттю програм ємністю 1 кілобайт. Застосовуються для налагодження програмного забезпечення у виробах з малою серією або на етапі розробки і виготовлення дослідних партій виробів. Укладено в 40-вивідні пластмасові корпуси типу DIP.

КР1820ВЕ2, 3 - мікроЕОМ з внутрішньої масочної пам'яттю програм обсягом 1 кілобайт. Виконані в 28-вивідних пластмасових корпусах типу DIP.

Всі моделі мають єдину внутрішню структуру. Моделі ВЕ3 і ВЕ4 відрізняються значно меншим енергоспоживанням і розширеною системою команд.

Для навчальних цілей найбільш зручною є модель КР1820ВЕ4, тому надалі ілюструвати принципи функціонування та програмування будемо саме на цій моделі.

1. Вибір та обгрунтування технічних вимог до пристрою

Розроблювальний пристрій є генератор сигналів спеціальної форми (прямокутних імпульсів). Розглянемо принцип роботи даного пристрою і сформулюємо основні технічні вимоги до нього.

Основним блоком даного пристрою є однокристальна мікроЕОМ серії КР1820.

Однокристальний чотирирозрядний мікро-ЕОМ серії КР1820 призначені для вирішення обмежених за складністю та продуктивності завдань управління, формування та обробки сигналів. Такий клас мікро-ЕОМ отримав назву мікроконтролерів.

З існуючого розмаїття ОМЕВМ, це, мабуть, самі прості і дешеві. Вони має дуже просту архітектуру і систему команд, проте містять всі традиційні вузли ОМЕВМ. Це дозволяє успішно використовувати їх у навчальному процесі.

Серія КР1820ВЕх складається з чотирьох моделей. КР1820ВЕ1 і 2 виконані по n-МОП технології, КР1820ВЕ3 і 4 - по k-МОП технології.

КР1820ВЕ1, 4 - мікроЕОМ із зовнішньою пам'яттю програм ємністю 1 кілобайт. Застосовуються для налагодження програмного забезпечення у виробах з малою серією або на етапі розробки і виготовлення дослідних партій виробів. Укладено в 40-вивідні пластмасові корпуси типу DIP.

КР1820ВЕ2, 3 - мікроЕОМ з внутрішньої масочної пам'яттю програм обсягом 1 кілобайт. Виконані в 28-вивідних пластмасових корпусах типу DIP.

Всі моделі мають єдину внутрішню структуру. Моделі ВЕ3 і ВЕ4 відрізняються значно меншим енергоспоживанням і розширеною системою команд.

Для навчальних цілей найбільш зручною є модель КР1820ВЕ4, тому надалі ілюструвати принципи функціонування та програмування будемо саме на цій моделі.

2. Основні параметри КР1820ВЕ4

Температурний діапазон - мінус 45 град. C. +85 Град. C.

Напруга живлення 5V + / -10%.

Споживана потужність:

у статичному режимі - 1200 мкВт,

в динамічному режимі - 1 мA / MГц.

Кількість елементів - 30000.

Розрядність - 4.

Тактова частота - (0 - 4) МГц.

Один рівень переривання по вектору.

Кількість команд - 58 (31 однобайтові + 27 багатобайтових).

Кількість рівнів вкладення програм - 4.

Ємність ОЗП - 256 біт (64 * 4 осередки).

Ємність ПЗУ - (1024 * 8) біт.

Технологія - k-МОП.

Мікросхема по входах і виходах стикується з ТТЛ і КМОП

Навантажувальна здатність вихідних портів 1 вхід ТТЛ.

Умовне графічне позначення мікросхеми КР1820ВЕ4 показано на рис.1.

Рис.1.

Призначення висновків мікросхеми КР1820ВЕ4 наведено в табл.1.

Таблиця 1

Номер висновку

Позначення

Призначення

1

2

3

1

CKO

Вихід тактового сигналу

2

З KI

Вхід тактового сигналу

3

IP4

Вхід / вихід адресу / дані

4

RS

Вхід сигналу "скидання"

5

IP3

Вхід / вихід адресу / дані

6

IP2

Вхід / вихід адресу / дані

7

IP1

Вхід / вихід адресу / дані

8

IP0

Вхід / вихід адресу / дані

9

IP7

Вхід / вихід адресу / дані

10

IP6

Вхід / вихід адресу / дані

11

L7

Вхід / вихід інформаційних даних

12

L6

Вхід / вихід інформаційних даних

13

L5

Вхід / вихід інформаційних даних

14

L4

Вхід / вихід інформаційних даних

15

IN1

Вхід інформаційних даних

16

IN2

Вхід інформаційних даних

17

U СС

Висновок живлення від джерела напруги

18

L3

Вхід / вихід інформаційних даних

19

L2

Вхід / вихід інформаційних даних

20

L1

Вхід / вихід інформаційних даних

21

L0

Вхід / вихід інформаційних даних

22

0 V

Загальний висновок

23

SI

Вхід послідовних даних

24

SO

Вихід послідовних даних

25

SR

Вихід логічно керованого джерела

Системних синхроімпульсів

26

IN0

Вхід інформаційних даних

27

IN3

Вхід інформаційних даних

28

G0

Вхід / вихід інформаційних даних

29

G1

Вхід / вихід інформаційних даних

30

G2

Вхід / вихід інформаційних даних

31

G3

Вхід / вихід інформаційних даних

32

SKIP

Вихід пропуску команди

33

FL A / D

Вихід сигналу керування прапором. Адреса / дані

34

А9

Вихід адреси

35

А8

Вихід адреси

36

IP 5

Вхід / вихід адресу / дані

37

D 3

Вихід інформаційних даних

38

D 2

Вихід інформаційних даних

39

D1

Вихід інформаційних даних

40

D0

Вихід інформаційних даних

У даному курсовому проекті буде використовуватися мікроЕОМ КР1820ВЕ4.

3. Розробка структурної схеми пристрою

Структурна схема генератора прямокутних імпульсів виглядає наступним чином:

Рис. 2

4. Розробка принципової електричної схеми

Принципова електрична схема розробляється виходячи з наведеної вище структурної схеми пристрою. У ній окрім мікросхем основних блоків присутні різні допоміжні ланцюги для харчування синхронізації та узгодження. Розглянемо детальніше всі компоненти.

Мікросхема КР1820ВЕ4 працює за програмою, записаною в зовнішньому постійному запам'ятовуючому пристрої. Адресний простір ПЗУ обсягом 1К 8 біт розбите логічно на 16 сторінок по 64 8-розрядних слова. У систему команд ОМЕВМ К1820ВЕ4 входять арифметичні, логічні команди, команди введення / виводу, звернення до пам'яті, до регістрів, команди перевірки.

Система команд налічує 58 команд: 31 однобайтові і 27 багатобайтових. Двобайтові команди виконуються за два машинних циклу, однобайтові, за винятком команд LQID і JID, за один.

Функціонування.

Ініціалізація (початковий запуск) полягає в тому, що очищається лічильник команд (в лічильник команд у всіх розрядах записуються нулі, що відповідає нульовому адресою ПЗУ) і очищаються регістри A, B, C, D, EN, G і SIO.

Висновок SR з кожним командним циклом задає системний синхроимпульс.

Рис.3

Початковий запуск ОМЕВМ організується автоматично за умови часу наростання харчування в межах від 1 мкс до 1 мс. Якщо цей час понад 1мс, для забезпечення надійного запуску необхідно до входу RS під'єднати діод і RC ланцюжок, як показано на рис.1.

Постійна часу RC-ланцюжка повинна мінімум в 5 разів перевищувати час встановлення харчування. Вхід RS реалізований у вигляді тригера Шмідта і, якщо він не використовується, то висновок повинен бути підключений до U CC.

Низький рівень повинен бути прикладений до входу RS на час, не менше трьох машинних циклів, з тим, щоб забезпечити надійний початковий запуск.

R 10 = 10 кОм; С3 = 10 мкФ.

ОЗУ може бути очищено тільки програмним способом. Першою командою (нульовий адресу ПЗУ) повинна бути команда CLRA.

У мікроЕОМ передбачені режими зовнішньої і внутрішньої синхронізації.

Рис.4.

Режим зовнішньої синхронізації, коли тактові імпульси від зовнішнього генератора надходять на вхід CKI.

У режимі внутрішньої синхронізації ставить генератор реалізується на висновках CKI і CKO за схемою, показаної на рис.4. Для частоти кварцового резонатора BQ 4 січня МГц R 8 = 1 КОм, R 9 = 1 МОм, С2 = 27 пФ.

У процесі функціонування за командами вводу / виводу дані на мікроЕОМ можуть надходити по магістралях IN, L, G, SI. Результати обробки даних надходять на магістралі D, G, L, SO.

Функціонування ОМЕВМ здійснюється за програмою, записаною в зовнішньому ПЗУ. ОМЕВМ по одній витягує команди з пам'яті і проводить їх виконання. Звернення до ПЗУ проводиться за висновками IP 0 - IP 7, P 8, P 9. При цьому спочатку на висновки IP 0 - IP 7, P 8, P 9, переведені в стан "вихід", з мікроЕОМ видається адресу слова ПЗУ. Він супроводжується високим рівнем синхронізуючого сигналу FL A / D. Переходом високого рівня сигналу FL A / D в низький відбувається запам'ятовування адреси слова ПЗУ в зовнішньому регістрі-клямці. Після цього низьким рівнем сигналу FL A / D ПЗУ переводиться в режим видачі вмісту адресованої клітинки, яке по входах IP 0 - IP 7 приймається в мікроЕОМ Обрана команда виконується під час вибірки наступної команди.

Схема підключення зовнішньої пам'яті програм (ПЗУ) до мікроЕОМ КР1820ВЕ4 наведена на рисунку 3. На малюнку 6 показані часові діаграми роботи мікроЕОМ з ПЗУ.

Як регістра-клямки використовується мікросхема К555ІР23. Як ПЗУ використовується перепрограмувальна ПЗУ К573РФ21.

Аналого-цифровий перетворювач.

Призначення висновків мікросхеми К572ПВ3 наведено в табл.2.

Таблиця 2.

Номер висновку

Позначення

Призначення

1

D4

Цифровий вихід 4

2

D3

Цифровий вихід 3

3

D2

Цифровий вихід 2

4

D1

Цифровий вихід 1

5

Вихід стану

6

Вхід управління

7

Вхід управління

8


Вхід тактирования

9


Цифрова земля

10

U СС

Напруга джерела живлення

11

U ВП

Опорна напруга

12


Вхід зміщення характеристики

13


Аналоговий вхід

14


Аналогова земля

15

D8

Цифровий вихід 8

16

D7

Цифровий вихід 7

17

D6

Цифровий вихід 6

18

D5

Цифровий вихід 5

5. Розробка алгоритму керуючої програми

Для забезпечення роботи проектованого пристрою з заданими технічними вимогами необхідно запрограмувати ОМЕВМ на певну обробку даних і видачі певних сигналів, у тому числі і сигналів управління. Для складання програми необхідно спочатку скласти алгоритм роботи пристрою, тобто кінцевий набір правил для виконання деяких процедур.

Висновок

Бурхливий розвиток науки і техніки в останні роки дозволяє освоювати в промисловому масштабі все більше і більше нових радіоелектронних компонентів, а саме різних пристроїв цифрової обробки сигналів. До таких пристроїв відносяться і однокристальні мікро-ЕОМ. Масовість виробництва цих пристроїв призвело до істотного зниження їх вартості, що є одним з переваг даного класу пристроїв. Основною перевагою ОМЕВМ є їх універсальність, тобто можливість їх застосування практично у всіх класах пристроїв. Причому пристрої на їх основі є гнучкими. Достатньо змінити робочу програму для зміни параметрів і характеристик пристрою або одержати в принципі новий пристрій.

У даному курсовому проекті продемонстрована можливість розробки пристроїв на однокристальних мікро-ЕОМ. Можна помітити, що цей пристрій, як, втім, і інші пристрої на ОМЕВМ, містить мінімум деталей.

Розроблена охоронна сигналізація є спрощеним варіантом пристроїв даного типу, тому вона може бути доопрацьована. Наприклад, можна ввести постановку на охорону і зняття з неї у вигляді коду, або зробити декілька охоронних шлейфів і тим самим забезпечити контроль місця, де відбулося вторгнення і т.д.

Можна зробити висновок про те, що ОМЕВМ є зручним інструментом для створення різних пристроїв.

Література

1. Левкович В.М. Архітектура та програмування однокристальних мікро-ЕОМ 1820. Методичні вказівки до лабораторної роботи з курсу "Обчислювальні та мікропроцесорні пристрої" для студентів спеціальності РТС. БДУІР, 1998.

2. Застосування однокристальних чотирирозрядний мікро-ЕОМ К1820ВЕ2 і К1820ВЕ1. Інформаційно-довідкове видання. Київ: УкрНІІТІ, 1990. - 120 с.

3. Варламов І.К., Касаткін І.Л. Мікропроцесори в побутовій техніці. М.: Радіо і зв'язок, 1990. - 104 с.

4. Горбунов В.Л. Електроніка № 1990. С.30 - 35.

Додаток



Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Курсова
49.4кб. | скачати

Схожі роботи:
Організація інтерфейсу в мікро ЕОМ
Мікро ЕОМ на основі МПК - 1804
Основні параметри завадостійкого кодування Основні параметри завадостійких кодів
Вбудовані мікропроцесорні системи на основі однокристальних мікро ЕОМ
Шум і його основні параметри
Основні характеристики і параметри надійності
Основні параметри безпеки життєдіяльності
Основні параметри якості знань з хімії
Основні характеристики і параметри логічних елементів
© Усі права захищені
написати до нас