Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Система охорони дому
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Технічний коледж Тернопільського національного технічного університету ім Івана Пулюя
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Систем управління
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Мікропроцесорні системи
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
4. РОЗРОБКА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ
І ВИБІР ЕЛЕМЕНТНОЇ БАЗИ
Розробка принципової схеми проводиться відповідно до структурної схеми, зображеної на рисунку 3.1.
Розробка принципової схеми представляє собою синтез структурно-функціональної схеми на схемотехнічному рівні з врахуванням вимог технічного завдання, а також вимог, що висуваються розробником до кожного функціонального елемента.
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 4.1 Умовне графічне позначення мікросхеми 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
11
TXD
Вихід послідовного каналу в асинхронному режимі
12
INT0
Вхід 0 переривання або управління лічильником 0
Продовження таблиці 3.1
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
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 даних використовується набір семисигментних індикаторів.
Рисунок 4.2 Зовнішній вигляд семисигментних індикаторів
Семисигментний індикатори виявляються дуже зручними і простими у використані елементами відтворення числової інформації. Вони бувають різних кольорів свічення, розмірів, а також є буквенно-цифрові і матричні індикатори. Всі індикатори одної серії мають однакову будову і розрізняються тільки кольором. Це дозволяє, встановивши індикатор в панель для мікросхем, легко замінити його індикатором іншого кольору.
В якості зразку розглянемо два індикатори: SA39-11xxx (xxx – три-чотири букви, кодують колір, в моєму випадку GWA) і BC56-12xxx (xxx = SRWA).
Наведемо нижче список кольорів:
HWA – яскраво-червоний на фосфіді галію GaP, 700 нм
EWA - високочутливий червоний на фосфіді-арсеніді и фосфіді галію GaAsP
GWA - зелений на фосфіді галію GaP, 565 нм
YWA - жовтий на фосфіді-арсеніді и фосфіді галію GaAsP/GaP, 590 нм
SRWA – дуже яскраво-червоний на арсеніді галію-алюмінію GaAlAs, 660 нм
В назві індикатора друга буква означає тип з’єднаня світло діодів: С – спільний катод, А – спільний анод. Нижче наведена схема SA39 і SC39. Зверніть увагу на букви, які відзначили кожний сигмент (a-g) і відзначили точки (DP).
Струм споживання сегменту – 5 мА.
Рисунок 4.3 Структура семи сегментних індикаторів
Адресний регістр (АRG)
В якості адресного регістра використовується мікросхема 74LS373.
Рисунок 4.4 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 без За допомогою схеми управління проводиться стробування записуваної інформації і управління третім станом потужних вихідних вентилів. Структура регістра зображена на рисунку 4.5.
Таблиця 4.2 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 4.5 Структура регістра 74LS373
Таблиця 4.3 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 4.4).
Таблиця 4.4 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 4.5.
Таблиця 4.5 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
0
0000
CS0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0001
CS1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0002
CS2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
1
0003
CS3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0004
CS0
В якості селектора адрес використовуємо дешифратор 74LS137, фірми Motorola. Умовне графічне позначення мікросхеми 74LS137 показано на рисунку 4.6. Таблиця істинності вибірки подана в таблиці 4.6.
Рисунок 4.6 Умовне графічне позначення мікросхеми 74LS137
Таблиця 4.6 Таблиця істинності 74LS137
Рисунок 4.7 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
Таймер DS1307 – таймер реального часу з послідовним інтерфейсом.
Основними характеристиками DS1307 є: низька споживана потужність, повний BCD годинник/календар і 56 байт енергонезалежної пам'яті SRAM. Адреса і дані передаються послідовно через двохпровідну двохнаправлену шину. Годинник/календар видає наступну інформацію: секунди, хвилини, годинник, дні, місяці і роки. Кінець місяця автоматично встановлюється для тих місяців, у яких менше 31 дня. Використовується виправлення на високосний рік. Годинник працює у 24-годинному або 12-годинному форматі з індикатором AM/PM. DS1307 має вбудовану схему контролю живлення, що виявляє помилки живлення й автоматично переключається на споживання від додаткової батареї.
Характеристики
відлік секунд, хвилин, годин, днів місяця, місяців, дней тижня, років
автоматична корекція високосного року
56 байт ОЗУ
I2C інтерфейс
Uжив. 2,0 .. 5,5В
Iжив. 500нА от батареї +3В
Вивід 1Гц
Рисунок 4.8 Зовнішній вигляд і позначення виводів DS1307
29.05.2014 20:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора