Розробка мікропроцесорної системи для підрахунку кількості пасажирів в громадському транспорті. Курсова робота з Комп'ютери та мікропроцесорні системи. Робота № 525260

Розробка мікропроцесорної системи для підрахунку кількості пасажирів в громадському транспорті

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Інші

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Систем управління

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2013

Тип роботи:

Курсова робота

Предмет:

Комп'ютери та мікропроцесорні системи

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

4 РОЗРОБКА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ І ВИБІР ЕЛЕМЕНТРОЇ БАЗИ Розробка принципової схеми проводиться на основі структурної схеми зображеної на рисунку 2.1. Принципова схема являє собою структурно-функціональну схему на схемотехнічному рівні з врахуванням вимог технічного завдання, а також вимог, що висуваються розробником до кожного функціонального елемента. Мікроконтролер / Рисунок 4.1 Зовнішній вигляд мікросхеми AT89C51 В якості мікропроцесора в системі управління використовується однокристальна 8-ми розрядна мікро-ЕОМ АТ89С51. Мікросхема містить: 8-ми розрядний центральний процесор, логічний процесор з порозрядною і побайтовою обробкою даних, вмонтований тактовий генератор, вмонтований ОЗП даних (128 байт), 20 регістрів спеціального призначення, 8 шин входу/виходу, 2 вмонтованих 16-ти розрядних таймери-лічильники, двохсторонній порт послідовного входу/виходу, система переривань двома рівнями пріоритетності від двох зовнішніх і трьох внутрішніх пристроїв, адресний простір (64 к) для зовнішньої ПЗП, адресний простір (64 к) для зовнішньої програмної пам’яті. Дана мікросхема складається з 20000 інтегральних елементів. Два програмованих 16-бітних таймери/лічильника (Т/Л0 і Т/Л1) можуть бути використані як таймери або лічильники зовнішніх подій. При роботі як таймер вміст Т/Л інкрементується в кожному машинному циклі, тобто через кожні 12 періодів кварцового резонатора. При роботі в режимі лічильника вміст Т/Л інкрементується після переходу з 1 в 0 зовнішнього вхідного сигналу, який подається на відповідний (Т0, Т1). Вміст лічильника буде збільшене на 1, у тому випадку, якщо в попередньому циклі був визначений вхідний сигнал високого рівня (1), а в наступному — сигнал низького рівня (0). На розпізнавання переходу потрібно два машинних цикли, тобто максимальна частота підрахунку вхідних сигналі дорівнює 1/24 частоти резонатора. / Рисунок 4.2 Умовне графічне позначення АТ89С51 Таблиця 4.1 — Призначення виводів АТ89С51 Номер вив. Найменування Призначення 1…8 Р1.0...Р1.7 Входи/виходи 8-ми розрядного двохнаправленого порта 1. 9 RST Вхід обнулення . 10 RXD Вхід послідовного каналу в асинхронному режимі. Продовження таблиці 4.1 — Призначення виводів АТ89С51 11 TXD Вихід послідовного каналу в асинхронному режимі. 12 INT0 Вхід 0 переривання або управління лічильником 0. 13 INT1 Вхід 1 переривання або управління лічильником 1. 14 Т0 Вхід лічильника 0. 15 Т1 Вхід лічильника 1. 16 WR Вихід сигналу дозволу запису байта даних із порта 0 в зовнішню пам’ять даних . 17 RD Вихід сигналу дозволу читання байта даних із зовнішньої пам’яті даних в порт. 18,19 Х1,Х2 Для підключення кварцу або зовнішнього генератора. 20 GND Заземлення 21…28 Р2.0...Р2.7 Входи/виходи двохнаправленого порта 2. 29 PSEN Вихід сигналу дозволу вибірки коду операції на шину порта 0 із зовнішньої пам’яті програми. 30 ALE Вихід дозволу і фіксації адреси при роботі із зовнішньою пам’яттю програми. 31 EA/VP Вхід блокіровки роботи із зовнішньою пам’яттю. Продовження таблиці 4.1 — Призначення виводів АТ89С51 32…39 Р0.0...Р07 Входи/виходи 8-ми розрядного двохнаправленого порта 0 з трьома станами на виході . 40 Ucc Напруга живлення. Електричні параметри: Напруга живлення. . . . . . . . . . . . . . . . . . – 4,75...5,25В Вхідна напруга високого рівня. . . . . . . . . . . . . – 0,5...+5,75В Вхідна напруга низького рівня. . . . . . . . . . . . . – 0,5...+0,8В Вихідна напруга високого рівня. . . . . . . . . . . . . . . . (2,4В Вихідна напруга низького рівня при І0вих=1,6 мА. . . . . . . . (0,45В Струм споживання. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (150мА Струм втрат на входах, при 0(Uвх(5,75В. . . . . . . . . . ( |(10|мкА Споживана потужність. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,69Вт Ємність навантаження. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100пФ Тактова частота. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,5...12МГц Мінімальний час виконання короткої команди. . . . . . . . . . .1мкс Швидкість обміну даними в послід. порті вводу/виводу. 110...375000біт/с Кількість базових команд. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Ємність стеку. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,128 кбайт Об’єм адресної пам’яті команд, даних. . . . . . . . . . . . 64 кбайт Гранично допустимі режими експлуатації: Напруга живлення. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (7В Вхідна напруга високого рівня. . . . . . . . . . . . . . . . . (7В Вхідна напруга низького рівня. . . . . . . . . . . . . . . . . (7В Ємність навантаження. . . . . . . . . . . . . . . . . . .(500пФ Температура навколишнього середовища. . . . . . . . . –10...+70 оС Семисигментний індикатор Для відображення кількості пільговиків в громадському транспорті використовується семисигментний індикатор. / Рисунок 4.3 — Зовнішній вигляд семисегментного індикатора Сегментний індикатор — індикатор, елементи відображення якого є сегментами, згрупованими в одне або кілька знакомісць. Сегментом називається елемент відображення інформації знакосинтезуючого індикатора, контур якого являє собою прямі та (або) криві лінії. На відміну від матричного індикатора, в якому всі елементи зображення однакові за формою, в сегментному індикаторі кожен сегмент унікальний. Форма і положення сегментів на індикаторі розробляється спеціально для передачі певного набору символів або знаків. Символи на таких індикаторах формуються сукупністю кількох сегментів. Основна відмінність сегментного індикатора від матричного — це порівняно невелика кількість елементів індикації і відповідно спрощена схема управління. Найбільш часто використовуються два типи сегментних індикаторів: цифровий семисигментний індикатор, що має вісім елементів — сім сегментів для індикації цифри і один — для крапки. цифро-літерний індикатор, що має дев'ять, чотирнадцять або шістнадцять сегментів. Такі індикатори мають можливість показати більшість символів латинського алфавіту та кирилиці, не рахуючи цифр і спеціальних знаків. В даному курсовому проекті використовується семисигментний індикатор FYS-40011BS-11, компанії Ningbo Foryard Optoelectronics Co. Характеристика: / Рисунок 4.4 — Розмір індикатора / Рисунок 4.5 — Внутрішня схема ланцюга Таблиця 4.2 Параметри експлуатації FYS-40011BS-11. Параметри Умова для випробувань Значення Одиниця мінімальні максимальні Зворотна напруга струму IR=30µА 5 --------- В Струм в прямому напрямку --------- --------- 30 мА Розсіяння потужності -------- --------- 100 мВ Імпульсний струм 1КГц --------- 150 мА Допустима температура --------- -40 +85 ᴼ С Температура зберігання --------- -40 +85 ᴼ С Адресний регістр (АRG) В якості адресного регістра використовується мікросхема 74LS373. Рисунок 4.6 — Умовне графічне позначення 74LS373 Мікросхема 74LS373 – 8-ми розрядний паралельний регістр, з підвищеною навантажувальною здатністю і трьома станами на виході. Мікросхема складається із восьми однакових функціональних блоків і схеми управління . Блок містить D-трігер “защіпку” і потужний вихідний вентиль, за допомогою схеми управління проводиться стробування записуваної інформації і управління третім станом потужних вихідних вентилів. Структура регістра зображена на рисунку 4.7. Таблиця 4.3 Функціональне призначення виводів 74LS373. Вивід Позначення Тип виводу Функціональне призначення виводу 3,4,7,8,13,14,17,18 1 10 11 2,5,6,9,12,15,16,19 20 D0-D7 OE GND LE Q7-Q0 Ucc Вхід Вхід - Вхід Вихід - Шина даних (вхід) Дозвіл передачі(керування третім станом) Загальний Стробуючий сигнал Шина даних (вихід) Напруга живлення +5В Рисунок 4.7 — Структура регістра 74LS373 Таблиця 4.4 — Допустимі параметри експлуатації. Назва параметру Min Nom Max VCC Напруга живлення, В 4.5 5 5.5 VIH Напруга високого рівня, В 2 ----- ----- VIL Напруга низького рівня,В ----- ----- 0.7 Температура середовища -55оС ----- +125 оС В залежності від стану стробуючого сигналу STB мікросхеми можуть працювати в двох режимах: в режимі шинного формувача і в режимі зберігання (таблиця 4.5). Таблиця 4.5 — Режими роботи регістра LE Режим роботи 0 1 Перезапис даних із входу на вихід 0 0 Режим зберігання даних (защіпка) 1 Х Перехід в Z - стан Селектор (SEL) Для вибірки вузлів мікропроцесорної системи використовуються лінії А11, А12 адресної шини мікропроцесора. Карта адресації вузлів МПС наведена в таблиці 4.6. Таблиця 4.6 — Адресація вузлів МПС A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A2 A1 A0 HEX Вихід 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0001 CS1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0002 CS2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0003 CS3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0004 CS4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0005 CS5 В якості селектора адрес використовуємо дешифратор 74LS137, фірми Motorola. Умовне графічне позначення мікросхеми 74LS137 показано на рисунку 10. Таблиця істинності вибірки подана в таблиці 8. / Рисунок 4.8 — Умовне графічне позначення мікросхеми 74LS137 Таблиця 4.7 — Таблиця істинності 74LS137 / / Рисунок 4.9 — Структура мікросхеми 74LS137 Технічні характеристики: Номінальна напруга живлення...............................................................5 В ± 5% Вихідна напруга низького рівня................................................................≤ 0,8 В Вихідна напруга високого рівня................................................................≥ 2 В Вхідний струм низького рівня................................................................≤ -0,4 мА Вхідний струм високого рівня................................................................≤ 0,1 мА Драйвер семисегментного індикатора HCF4511B Драйвер семисегментного індикатора призначений для перетворення двійкового коду(0000-1001) в код по якому семисигментний індикатор відображає цифри(0-9) в десятковому форматі . / Рисунок 4.10 — Драйвер семисегментного індикатора HCF4511B Таблиця 4.8 — Призначення виводів HCF4511B Номер вивода Назва вивода Ім’я і функції 7,1,2,6 A,B,C,D Виходи A,B,C,D 13,12,11,10,9,15,14 a - g 7-сигментні виходи 3

Курсова робота Комп'ютери та мікропроцесорні системи

hamulyak

16.12.2013 11:14

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись