МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” Кафедра ЕОМ
КУРСОВА РОБОТА з курсу “ Мікропроцесорні системи ” на тему “ Проектування мікрокомп’ютера ” ЗМІСТ ВСТУП 4 1. Технічне завдання 5 2. Основні вузли мікрокомп’ютера 6 2.1 Загальний опис мікроконтролера MSP430F2003 6 2.1.1. Процесорне ядро CPU16. 8 2.1.2. Програмна модель 9 2.1.3. Flash-пам'ять пристрою 9 2.1.4. Генератори і системні синхросигнали. 10 2.1.5. Операційні режими М8Р430Е2003 10 2.1.6. Порти введення виведення загального призначення 12 2.1.7. Сторожовий таймер (WDT +) 12 2.1.8. Аналогова периферія 12 2.1.9. Блок тестування 13 2.1.10. Основні характеристики мікроконтролера MSP430F2003 13 2.1.10 Система команд 15 2.1.11. Функціональне призначення виводів MSP430F2003 18 2.1.12 Конструкторське зображення мікросхеми 20 2.2 Вузол синхронізації (PLL) 21 2.3 Вузол початкової установки (RESET) 21 3. Розробка схеми електричної функціональної 22 4. Розробка схеми електричної принципової 24 4.1. Проектування вузла синхронізації 24 4.2. Проектування вузла скиду 24 4.3. Проектування зовнішньої пам’яті 26 4.5. Проектування SPI інтерфейсу 30 5. Розробка програмної частини системи 33 ВИСНОВОК 35 ЛІТЕРАТУРА 36 ДОДАТКИ 37 ВСТУП Texas Instruments один з найбільших виробників мікропроцесорних систем у світі. Свій перший мікрокомп’ютер вона винайшла ще у 1971 році та сприяла отриманню патенту на однокристальний мікропроцесор (розроблений співробітником компанії Гарі Бруном). При цьому, Texas Instruments зазвичай віддає належне Intel, що винайшла мікропроцесор одночасно з ними. На базі цих компонентів компанія Texas Instruments виробляє широкий спектр апаратури і обчислювальної техніки. Texas Instruments не має конкурентів на ринку мікродзеркальних цифрових процесорів обробки світла, що використовуються у проекторах та на телебаченні. Texas Instruments виробляє багато цифрових сигнальних процесорі та набір інструментів під назвою eXpressDSP, за допомогою якого створюють програми для цих мікросхем. Перший контролер з абревіатурою MSP430 з'явився в 1999 . При розробці контролера інженери TI постаралися створити контролер з базисом, який наслідує легендарний архітектуру процесора 70-80-х років PDP-11 , і їм це вдалося. В результаті з'явився RISC-контролер з системою команд, близькою до PDP-11. У момент народження сімейства основний опір був зроблений на зниження енергоспоживання. Однак з тих пір економія енергії стала ідеєю-фікс електронної техніки та MSP430 активно витісняють на цьому п'єдесталі інших виробники зі своїми архітектурами. Ключовою відмінністю і «візитною карткою» сімейства MSP430 є можливість тактування будь-якого модуля периферії асинхронно від ядра. У переважній більшості однокристальних мікроконтролерів периферія синхронна з ядром (за винятком годинника реального часу). Така особливість дозволяє гнучко управляти швидкістю (а значить і споживанням) кожного модуля. 1. Технічне завдання Спроектувати мікрокомп’ютер на основі мікропроцесора MSP430F2003. Мікрокомп’ютер повинен містити такі основні вузли: Центральний процесор: мікропроцесор; вузол початкової установки (ПУ); вузол синхронізації; Оперативна пам’ять (ОЗП); Підсистема вводу-виводу (ПВВ). Початкові дані Тип мікропроцесора – MSP430F2003; Оперативна пам’ять: тип м/сх. – FM24CL64B (64Kb Serial 3V F-RAM Memory); Підсистема вводу-виводу: тип м/сх. - SPI. 2. Основні вузли мікрокомп’ютера 2.1 Загальний опис мікроконтролера MSP430F2003 Як відомо, прилади сімейства MSP430 в даний час є рекордсменами серед вбудовуваних МК по економічності, оскільки практично з усіх запропонованих на ринку пристроїв мають найнижче енергоспоживання. MSP430F2003 не становить винятку з цього правила, забезпечуючи струм споживання в активному режимі 220 мкА, що дає підставу виробникові позиціонувати їх як МК з наднизькою споживаною потужністю. Разом з тим, прилад MSP430F2003 має вельми привабливі для споживачів характеристики продуктивності ядра і список вбудованої, пер...