Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розробка функціонального генератора інфранизької частоти на базі мікропроцесорної системи
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Факультет:
РТ
Кафедра:
Кафедра РЕПС
Інформація про роботу
Рік:
2013
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Цифрові пристрої та мікропроцесори
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Національний університет «Львівська політехніка»
Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Кафедра РЕПС
Курсова робота з дисципліни
“Цифрові пристрої і мікропроцесори”
Тема роботи: “Розробка функціонального генератора інфранизької частоти на базі мікропроцесорної системи”
Зміст
Технічне завдання………………………………………………………….….3
Програмна реалізація функції часу………………………………..………...4
Вступ.………………………………………………………………………..….7
Мікропроцесорний комплект КР580…………..………………….………....8
Мікропроцесор КР580ИК80А……………………..…………...….....9
Тактовий генератор КР580ГФ24……….………..………………....10
Шинний формувач КР580ВА86/87...…......................................11
Системний контролер КР580ВК28………………..………………....11
Структура мікропроцесорного комплекту КР580………………….12
Запам’ятовуючі пристрої МП системи………………………………………….13
Проектування системи вводу/виводу МПС…………………………………....16
Реалізація паралельного інтерфейсу КР580ВВ55…………………….....16
Дво клавішна клавіатура………………………………………………..…..18
Система індикації…………………………………………………………...19
ЦАП………………………………………………………………………….19
Проектування програмного забезпечення мікропроцесорної системи……...22
Алгоритм роботи…………………………………………………………………23
Текст програми……………………………………………………………….…..24
Висновки……………………………………………………………………….26
Список використаної літератури......................................................................27
Технічне завдання:
Розробити апаратну частину та написати програму на мові Асемблер для МП системи, яка реалізує такі функції:
1. Формує за допомогою ЦАП вихідну напругу:
2. Опитує двоклавішну клавіатуру, перша клавіша якої вибирає період повторення функції з ряду T, 2T, 4T, а друга задає амплітуду вихідної напруги з ряду A, A/2, A/4;
3. Виводить на два семи-сегментні індикатори інформацію про період повторення: цифри 1, 2, 4- відповідають T, 2T, 4T та про амплітуду: цифри 1, 2, 4 – відповідають A, A/2, A/4.
Параметри сигналу:
- амплітуда А = 8 В;
- період Т = 0.5с;
- індикації – статична
Ескізний малюнок пристрою
Програмна реалізація функцій часу
Варіант №4
Форма сигналу:
де А=8 В, Т=0,5с
N=50 відліків
Заданий сигнал: А=8В; Т=0.5 с;
Рис.1. Часова залежність заданого сигналу
Таблиця 1.
Відліки
Δt*n
U(Δt*n)
Код ЦАП
Код ЦАП ціле число 8
У шіснадцятковій системі
0
0
0
0
0
0
1
0,01
0,32
10,24
10
A
2
0,02
0,64
20,48
20
14
3
0,03
0,96
30,72
30
1E
4
0,04
1,28
40,96
41
29
5
0,05
1,6
51,2
51
33
6
0,06
1,92
61,44
61
3D
7
0,07
2,24
71,68
71
47
8
0,08
2,56
81,92
81
51
9
0,09
2,88
92,16
91
5B
10
0,1
3,2
102,4
101
65
11
0,11
3,52
112,64
112
70
12
0,12
3,84
122,88
122
7A
13
0,13
4,16
133,12
132
84
14
0,14
4,48
143,36
142
8E
15
0,15
4,8
153,6
152
98
16
0,16
5,12
163,84
162
A2
17
0,17
5,44
174,08
173
AD
18
0,18
5,76
184,32
183
B7
19
0,19
6,08
194,56
193
C1
20
0,2
6,4
204,8
203
CB
21
0,21
6,72
215,04
213
D5
22
0,22
7,04
225,28
223
DF
23
0,23
7,36
235,52
233
E9
24
0,24
7,68
245,76
244
F4
25
0,25
8
256
255
FF
26
0,26
7,68
245,76
244
F4
27
0,27
7,36
235,52
233
E9
28
0,28
7,04
225,28
223
DF
29
0,29
6,72
215,04
213
D5
30
0,3
6,4
204,8
203
CB
31
0,31
6,08
194,56
193
C1
32
0,32
5,76
184,32
183
B7
33
0,33
5,44
174,08
173
AD
34
0,34
5,12
163,84
162
A2
35
0,35
4,8
153,6
152
98
36
0,36
4,48
143,36
142
8E
37
0,37
4,16
133,12
132
84
38
0,38
3,84
122,88
122
7A
39
0,39
3,52
112,64
112
70
40
0,4
3,2
102,4
101
65
41
0,41
2,88
92,16
91
5B
42
0,42
2,56
81,92
81
51
43
0,43
2,24
71,68
71
47
44
0,44
1,92
61,44
61
3D
45
0,45
1,6
51,2
51
33
46
0,46
1,28
40,96
41
29
47
0,47
0,96
30,72
30
1E
48
0,48
0,64
20,48
20
14
49
0,49
0,32
10,24
10
A
50
0,5
0
0
0
0
Рис.2. Залежність коду ЦАП від номера відліку
Рис.3. Залежність напруги від номера відліку*дельта t
Вступ
Мікропроцесорна система представляє собою систему обробки інформації й керування, реалізовану на основі сучасної елементної бази і принципу програмного керування. Для побудови мікропроцесорної системи потрібен обмежений набір апаратних ресурсів, а реалізація функцій системи покладається на програмне забезпечення. Таким чином, мікропроцесорні системи - це цифрові системи обробки інформації й керування, функціональні можливості яких визначаються програмним забезпеченням, а взаємозв'язок із зовнішнім середовищем забезпечується зовнішніми пристроями.
Мікропроцесорна система складається з наступних пристроїв: процесора (П), що виконує основні функції керування й обробки інформації; запам'ятовуючого пристрою (ЗП), призначеного для зберігання даних і програм, і пристроїв вводу/виводу (ПВВ), що забезпечують взаємозв'язок із зовнішнім середовищем. Пристрої мікропроцесорної системи об'єднані між собою внутрішньо системним інтерфейсом і взаємодіють по адресному принципу - всі підпорядковані пристрої і їхні складові частини мають неповторювані адреси, по яких до них звертаються пристрої, що виконують функції керування.[1]
Процесор мікро-ЕОМ обробляє інформацію трьох типів - дані, адреси й команди програми. Над даними виконуються арифметичні й логічні операції, реалізовані процесором. Обробка адрес визначається способом зберігання й доступу до даних і команд і також базується на виконанні арифметичних операцій. Обробка команд полягає в перетворенні коду команди в послідовність керуючих впливів (мікрооперацій) відповідно до алгоритму виконання команди. Кожна мікрооперація (або їхня сукупність - мікрокоманда) виконується у фіксовані інтервали часу (такти), а вся сукупність виконання команди протягом повного циклу (командного циклу) утворить мікропрограму. Під управлінням мікропрограми виконується обробка даних й адрес і керування іншими пристроями мікропроцесорної системи через внутрішньо системний інтерфейс. Для виконання перерахованих функцій процесор містить засоби обробки даних, обробки адрес, зберігання даних й адрес – зверх оперативний запам'ятовуючий пристрій, засоби мікропрограмного керування, засоби синхронізації й керування режимами роботи процесора. Для обробки даних використовується універсальний арифметично-логічний пристрій (АЛП), запам'ятовуючі регістри для зберігання вихідних даних, результатів (акумулятори) і ознак результату (прапорці). Розрядність пристрою обробки даних характеризує розрядність процесора.[3]
Обробка адрес і даних у процесорі частково або повністю може виконуватися загальним арифметичним пристроєм. Часто для обробки адрес використовують окремі спеціалізовані засоби, що дозволяють сполучити в часі обробку адрес і даних у послідовності команд і тим самим підвищити продуктивність процесора. До спеціалізованих засобів відносять програмний лічильник, здійснюючий безпосередню адресацію команд програми, адресні регістри даних, суматори адрес. Розрядність пристроїв обробки даних характеризує розрядність процесора. [1]
Мікропроцесорний комплект КР580
Мікропроцесорний комплект КР580 виконаний по nМОН-технології і призначений для побудови 8-розрядних мікропроцесорних систем широкого призначення. Комплект складається з одно кристального 8-розрядного мікропроцесора загального призначення КР58080А, що адресує 28 = 64 кБ адресний простір пам’яті і 256-байтний простір вводу/ канал даних. Синхронізацію мікропроцесора забезпечує системний генератор КР580ГФ24. виводу, з частотою синхронізації до 2,5 МГц часом виконання команди 2-8 мкс. Даний мікропроцесор має 16-розрядний канал адрес та 8-розрядний Інтерфейс системної шини реалізує ІС 8-розрядних шин формувачів КР580ВА86/87 або буферних регістрів КР580ИР82/83. ІС системних контролерів і шини формувачів КР580ВК28/38 використовується для буферизації шини даних і формування сигналів керування системною шиною. Для роботи із системною шиною, що забезпечує роботу з багатьма користувачами, призначена ІС контролера шини КР580ВГ18, що забезпечує формування сигналів керування операціями на системній шині й керування доступом до шини. ІС програмованого контролера переривань КР580ВН59 використовується для побудови систем переривань, ІС програмованого таймера (ПТ) КР580ВИ53 - для реалізації тимчасових функцій у мікропроцесорній системі. Інтерфейси каналів вводу/виводу реалізуються на ІС програмованого паралельного інтерфейсу КР580ВВ55А и програмованого інтерфейсу послідовного зв'язку КР580ВВ51А. ІС програмованого контролера прямого доступу до пам'яті КР580ВТ57 використовується для побудови каналів прямого доступу до пам'яті. Спеціалізовані ІС програмованих контролерів клавіатури й індикації КР580ВВ70 до електронно-променевої трубки КР580ВГ75 призначені для реалізації пультів керування й відеотерміналів. ІС КР580ВК9ІА, КР580ВГ92, КР580ВА93 призначені для побудови інтерфейсу, контролера й приймача-перевадача каналів загального користування.
Мікропроцесор КР580ИК80
Рис. Мікропроцесор КР580ИК80
Мікропроцесор КР580ИК80 являє собою повний 8-розрядний процесор загального призначення, виконаний по МОН-технології з джерелами +5, +12, -5 В і споживаним струмом 60, 40 і 0.01 мА відповідно. Навантажувальна здатність виходів такого мікропроцесора – один ТТЛ вхід, тому виконують буферизацію шин. Тактова частота 2 МГц. Фіксований набір команд, який налічує 78 команд.
Функціональне призначення виводів:
А0 - А15- адресна шина, забезпечує адресацію до довільної 16-розрядної комірки пам'яті або зовнішнього пристрою;
D0 - D7 - двонапрямлена шина даних (ШД), для обміну інформацією із зовнішніми пристроями;
F1,F2 - входи тактових сигналів:
INT - запит на переривання;
HOLD- запит на ПДП;
SYNC- сигнал синхронізації на початку кожного машинного циклу;
DBIN- готовність МП до приймання даних;
WR- сигнал на виході МП, що дані видані й встановлені на ШД для їх запису у зовнішні пристрої;
READY - підтвердження про готовність даних на ШД та їх введення у МП;
RESET - на цьому виводі формується сигнал на початкову установку МП, при цьому обнулюється його програмований лічильник, а також тригери, які формують сигнали;
WAIT- сигнал на підтвердження про те, що МП знаходиться в стані очікування;
INTE - дозвіл на переривання;
HLDA - підтвердження ПДП.
В даному мікропроцесорному комплекті системним генератором є мікросхема КР580ГФ24 (рис.3) виконана по біполярній технології, споживаний струм 15 і 12 мА від джерел +5, +12 В відповідно. Сигнали синхронізації формуються задаючим генератором, стабілізованим кварцом з резонансною частотою до 27 МГц, дільником частоти з коефіцієнтом 9.
Тактовий генератор КР580ГФ24
В даному мікропроцесорному комплекті системним генератором є мікросхема КР580ГФ24 (рис.4) виконана по біполярній технології, споживаний струм 15 і 12 мА від джерел +5, +12 В відповідно. Сигнали синхронізації формуються задаючим генератором, стабілізованим кварцом з резонансною частотою до 27 МГц, дільником частоти з коефіцієнтом 9.
Рис.4 мікросхема КР580ГФ24
Для роботи генератора тактових імпульсів (ГТІ) передбачено увімкнення зовнішнього кварцового резонатора, а також LC- коливальної системи, яка задає часову постійну.
Функціональне призначення виводів:
F1 - сигнал високого рівня тривалістю у два періоди коливань опорного генератора (для керування МОН входами);
F2 - сигнал високого рівня тривалістю у п'ять періодів коливань опорного генератора (для керування МОН входами);
XTAL1, XTAL2 - входи для вмикання КР;
RDYIN- вхідний сигнал від МП який ініціює формування сигналу готовності системи;
RESIN- вхідний сигнал, який ініціює формування сигналу "скид системи";
READY- вихідний сигнал; який формується мікросхемою для керування МПС;
SYNC- вхід тактової послідовності;
RESET- на цьому виводі ГП формується сигнал "скиду" МП у початковий стан;
STSTB - вихідний імпульс строба стану низького рівня тривалістю один період коливань опорного генератора;
TANK - вивід для підключення LC- коливальної системи.
Шинний формувач КР580ВА86А
Мікросхема КР580ВА86/87 (рис.5) являє собою двонаправлений шинний формувач з трьохстановими виходами, виконаних по біполярній технології, живляться від джерела +5 В і споживають струми 169 та 130 мА відповідно.
Рис.5 Мікросхема КР580ВА86А
Канал А забезпечує струм навантаження 15 мА, Канал ВA забезпечує струм навантаження 32 мА. Напрям передачі вибирається сигналом на вході Т. Мікросхема КР580ВА86 виконує передачу без інверсії, мікросхема КР580ВА87 – з інверсією.
Системний контролер КР580ВК28
Для буферизації шини даних та для формування сигналів керування використовують системний контролер КР580ВК28. Графічне позначення ВІС типу КР580ВК28 (рис. 6) системного контролера.
Рис.6 Системний контролер КР580ВК28
Призначення виводів системного контролера:
D0-D7— виводи, які увімкнено до відповідних вихідних ліній МП;
BD0- BD7 - виводи, які увімкнено до шини даних;
DBIN - сигнал про готовність МП до приймання даних; STSTB - сигнал строю стану системного контролера;
HLDA - сигнал підтвердження захвату шин;
WR - інформаційна шина КР580ИК80;
MEMR - читання даних із пам'яті;
MEMW- запис даних у пам'ять; IOR - читання з лінії ввід/ вивід; IOW- запис у лінію ввід/ вивід.
Структура мікропроцесорного комплекту КР580
Рис. 7 Структура мікропроцесора на мікропроцесорному комплекті КР580
Запам’ятовуючі пристрої МП системи
Запам’ятовуючі пристрої в МПС діляться на:
1.Постійно запам'ятовуючий пристрій - працює лише у режимі читання. Він використовується для збереження програм і даних, які потребують для роботи системи і не підлягають зміні.
2.Оперативно запам'ятовуючий пристрій працює у двох режимах і зберігає поточну інформацію, яка введена у МПС. Цей пристрій працює у двох режимах, які залежать від виконання програм і уведених даних. За допомогою цього пристрою змінюються необхідні параметри даних, записуються поточні результати, для їх виводу або подальшої обробки і таке інше.
Оцінка потреб пам’яті.
Є декілька видів запам’ятовуючих пристроїв: оперативний запам’ятовуючий пристрій, постійний запам’ятовуючий пристрій, КЕШ – пам’ять, також стек може виступати як окремий пристрій. Вибираємо ПЗП для запам’ятовування коду програми, ОЗП – для використання мікропроцесором, як область для зберігання проміжних даних.
Визначення об’ємів пам’яті.
Достатньо 2 Кб ПЗП і 2 Кб ОЗП.
Рис. 8 Мікросхеми К573РФ2 – ПЗП і К537РУ8A – ОЗП.
Розподіл пам'яті проводимо з урахуванням того, що основна програма, записана у ПЗП, а тому перше звертання МП здійснюється до нульової комірки ПЗП.
В якості ЗП пристроїв беремо мікросхеми типу К573РФ2 – ПЗП (час вибірки становить 450 нс; потужність 580 мВт при напрузі +5В) і К537РУ8А (час доступу 220 нс; споживана потужність 6 мВт при напрузі живлення 5В) (рис. 8) - ОЗП. - А0- А10 - вхідні адреси комірок пам'яті, з'єднані із шиною адреси МПС;
D0-D7 - вихідні виводи, на які виставляються дані, що зберігались у запам'ятовуючому пристрої, з'єднуються з шиною даних МПС:
CS - вхідний вивід, за яким визначається звертання до ПЗП чи ОЗП:
СЕ - вхідний вивід, який визначає режим роботи запам'ятовуючого пристрою (читання або запис ).
Сімейство
Технологія
Тип ВІС
Організація
К537
КМОП
К537РУ8A
2К(8
К573
nМОП
К573РФ2
2К(8
Карта пам’яті.
Оскільки, кожен пристрій пам’яті згідно нашого вибору має 2 Кб, це означає, що кожен пристрій буде займати 2048 адрес. Ці пристрої підключаються до шини адрес паралельно. Даний адресний простір можна забезпечити за допомогою одинадцяти ліній ( А0 – А10 ).
Першу частину адрес ми відвели для ПЗП а не для ОЗП, оскільки в перший момент роботи мікропроцесора відбувається ініціалізація процесора, в ході якої усі регістри обнулюються, в тому числі й програмний лічильник, у зв’язку з чим мікропроцесор звертається до першої команди за адресою 0000H.
Адреса
Адреса
№ корпуса
Тип/типономінал
0000000000000000B
….
0000011111111111B
0000H
….
07FFH
№ 1
ПЗП/К573РФ2
0000100000000000B
….
0000111111111111B
0800H
….
0FFFH
–
Вільні адреси
0001000000000000B
….
0001011111111111B
1000H
….
17FFH
№ 2
ОЗП/К537РУ8А
0001100000000000B
….
1111111111111111B
1800H
….
FFFFH
–
Вільні адреси
Дешифрація схем пам’яті.
Як бачимо, ні режим роботи, ні вибір комірки не визначають вид ЗП. Тому у цих пристроях передбачений вивід, який визначає активний стан ОЗП або ПЗП. Для визначення виду ЗП потрібно вибрати лінію старших розрядів, наприклад, А12. Якщо стан лінії А12 відповідає логічний "0", то звертання відбувається до ПЗП, і для стану лінії А12 — логічній "1", звертання відбувається до ОЗП. Оскільки для вибору ЗП використовується одна лінія, то між ОЗП і ПЗП ставимо інвертор (рис. 9).
У випадку, коли б у нас було більше двох пристроїв, ми використали б дешифратор потрібної розрядності або схему дешифрації на логічних елементах.
Рис. 9 Підключення мікросхеми КР573РФ2 – ПЗП і КР537РУ8A – ОЗП.
Проектування системи вводу-виводу МПС
За допомогою пристрою вводу/виводу у МПС засилається інформація, а також виводиться на контрольні пристрої. Для проектованої МПС, згідно технічного завдання, зовнішніми пристроями є:
сегментні індикатори;
клавіші;
ЦАП
Узгодженість зовнішніх пристроїв із внутрішніми визначається, як навантажувальною здатністю пристрою ввід/вивід, так і числом вихідних ліній МПС із числом вхідних ліній зовнішніх пристроїв.
Для запалювання сегмента індикатора на нього треба подати рівень логічного нуля, що відповідає індикаторам типів АЛС32Б , АЛС342Б. На індикаторах буде виводитись одна з трьох цифр: 1, 2, 4. На основі цього нижче в таблиці наведений стан рівнів на виходах a-g в залежності від цифри.
Цифра
a
b
c
d
e
f
g
Число
1
1
0
0
1
1
1
1
4FH
2
0
0
1
0
0
1
0
12H
4
1
0
0
1
1
0
0
4CH
З даної таблиці видно, що сегмент “b” запалений завжди, тому його можна закоротити на землю. Сегменти “a”,“e” і “d” завжди мають один рівень, тому їх можна об‘єднати і керувати ними одним сигналом. Тому для управління двома індикатором у статичному режимі потрібно 8 ліній, щоб утворити числа 1, 2 та 4. Для управління ЦАПом потрібно 8 ліній. Загальна кількість ліній виводу буде становити 16 ліній.
Реалізація паралельного інтерфейсу
Складовими частинами інтерфейсу можуть бути ШФ, багато режимні буферні регістри (ББР) або програмований периферійний адаптер (ППА) типу КР580ВВ55 (рис. 10).
Графічне позначення ППА типу КР580ВВ55 :
D0 - D7 - вхідні виводи ППА, які увімкнені до ШД МП системи (D0 - молодший розряд):
PА0 - PА7 - вихідна шина даних каналу А;
PB0 - PB7 - вихідна шина даних каналу В;
PС0 - PС3 - вихідна шина даних каналу С (молодші розряди):
PС4- PС7 - вихідна шина даних каналу С (старші
розряди);
CS- вибір пристрою:
А0, А1 - молодші розряди ША, за якими проводиться вибір каналу; RD - сигнал, за яким проводиться встановлення
даних внутрішнього регістра ВІС, на ШД;
WR - вхідний сигнал, який дає дозвіл на запис даних у ППА:
R - сигнал, по якому ВІС переходить у початковій стан.
Рис.10 Програмований периферійний адаптер (ППА) типу КР580ВВ55.
Коли на вході CS є сигнал низького рівня, в залежності від того, який з сигналів IORD чи IOWR є активним, відбудеться запис в ППА чи зчитування з нього. Комбінація сигналів на входах A0 та A1 визначає канал, з яким відбудеться обмін інформацією.
Перед початком роботи, ППА треба запрограмувати, тобто задати режими роботи кожного каналу. Програмування відбувається шляхом одноразового запису в регістр керуючого слова відповідного байта.
Вибраний тип ППА має три основних режими роботи:
режим "0" - звичайний ввід/ вивід;
режим '1" - стробований ввід/ вивід;
режим "2" - двонапрямлена магістраль.
Для цілей поставлених технічному завданні найбільш зручною є робота ППА в режимі 0, в режимі вводу сигналів, які поволі міняються. При виводі в цьому режимі на лініях каналів можна програмно формувати різні сигнали, тобто керувати роботою індикаторів.
В даній роботі канали A, B та молодший підканал програмуються на вивід в режимі 0, старший підканал С- на ввід.
Оскільки максимальна навантажувальна здатність виходів КР580ВВ55 становить 2мА, а струм сегментів знаходиться в межах 10-15 мА, між виходами ППА і виходами індикаторів необхідно включати буферні елементи з відкритими колектором – інвертори 155ЛН2, 155ЛН3 або повторювачі 155ЛП9. Опори між виходами інверторів і входами індикаторів обмежують середній струм через сегмент на рівні 10 мА.
Лінії каналу C, які працюють на клавіатуру, під‘єднані через опори 10кОм до шини +5В. Таким чином при розімкнених клавішах відповідні розряди каналу C мають стан лог. "1". При натисненій клавіші лінія переходить в стан лог. "0". Невизначеність станів лінії, яка виникає в моменти натискання та відпускання клавіш ліквідується програмним шляхом.
Через канал A на ЦАП подається код, який відповідає вихідній напрузі. ЦАП вибраний з розрядністю 8. Для роботи ЦАП до його виходів необхідно підключити операційний підсилювач з коректуючими елементами.
Адресація паралельних програмованих адаптерів здійснюється наступним чином – два молодші розряди адресної шини подаються на відповідні входи адаптера, а лінія А3 подається на вхід вибору корпуса. Таким чином адресація має такий вигляд:
IORD
IOWR
Al
A2
A3(CS)
Робота з каналом
1
0
0
0
0
Запис v канал А1
1
0
0
1
0
Запис у канал В1
1
0
1
0
0
Зчитування з каналу С1
1
0
1
1
0
Запис у регістр керованого слова 1
1
0
0
0
1
Запис у канал А2
1
0
0
1
1
Запис у канал В2
1
0
1
0
1
Зчитування з каналу С2
1
0
1
1
1
Запис у регістр керованого слова 2
Двоклавішна клавіатура
Основними елементами будь-якої клавіатури являються перемикачі. Вони використовуються для комутації електронних кіл постійного та змінного струму. Для побудови двоклавішної клавіатури використаємо два мікроперемикачі типу МП12. Основні характеристики цього перемикача:
- струм комутації – 10-6…0,5 А;
- напруга комутації – 0,5…36 В;
- число комутацій – 104.
Слід зауважити, що перед встановленням мікроперемикачів у клавіатуру після тривалого зберігання необхідно виконати їх тренування (15 перемикань).
Лінії каналу C (PC4, PC5) ППА, що працюють на клавіатуру, під’єднані через опори 10 кОм до шини +5 В. Таким чином при розімкнених клавішах відповідні розряди каналу С мають стан лог.1. Невизначеність станів лінії, яка виникає в момент натискання та відпускання клавіш, ліквідується програмним шляхом.
Приймаємо, що клавіша, котра підключена до лінії PC4, відповідає за зміну амплітуди сигналу, а та, котра підключена до лінії PC5 – за його тривалість.
Паралельно виводи клавіатури РС4, РС5 слід підключити до елемента I, а його вивід під’єднати до входу INT мікропроцесора. Це потрібно для уникнення можливих збоїв під час роботи клавіатури, тобто при замиканні клавіш повинен подаватися сигнал запиту на переривання до процесора.
Система індикації
В даній системі використано статичну індикацію. Коли мікропроцесорна система включена, індикатори завжди відображають інформацію про коефіцієнти амплітуди та періоду. Оскільки ці індикатори включені постійно, керуючі сигнали на них слід подавати окремо. За таблицею встановлено, що для керування одним індикатором потрібно використати 5 ліній керування. Для керування двома такими індикаторами одночасно, слід використати 10 ліній.
У таких мікропроцесорних системах для підключення пристроїв індикації як правило використовують канал В паралельного програмованого адаптера. Але цей канал 8-розрядний. Для забезпечення одночасної роботи усіх десяти виводів пристроїв індикації, запрограмуємо молодший підканал С на вивід, а лінії PC0 та PC1 будемо використовувати як старші додаткові лінії каналу В.
Оскільки максимальна навантажувальна здатність виходів К580ВВ55 становить 2 мА, а струм сегментів індикатора АЛС342Б знаходиться в межах 10…15 мА, між виходами ППА і входами індикаторів необхідно включати буферні елементи з відкритим колектором – інвертори 155ЛН3. Для обмеження струму через сегменти індикації на рівні 10 мА, між виходами інверторів та входами індикаторів слід встановити обмежувальні опори номіналом 200 Ом. Для з’єднання виводів b індикаторів із землею, застосовую резистор номіналом 100 Ом. Напруга живлення індикаторів АЛС342Б – 5 В.
Цифро-аналоговий перетворювач
Основне призначення цифро-аналогових перетворювачів – автоматичне перетворення (декодування) двійкових кодів на еквівалентні їм значення будь-якої фізичної величини (напруги або струму). Кількісний зв'язок між вхідним числом, переважно двійковим, кодом N2 і його аналоговим еквівалентом, наприклад напругою UВИХ, для довільного моменту часу t1 визначається співвідношенням
(5.4.1)
де (U – крок квантування за рівнем напруги, тобто “вага” одного дискрету напруги, якій відповідає один двійковий розряд; (Ui – похибка перетворення.
Основними параметрами ЦАП є динамічний діапазон зміни вхідних та вихідних значень, швидкодія і похибка перетворення.
Динамічні діапазони за входом (Umax/Umin) і виходом (N2max/N2min) при лінійному цифро-аналоговому перетворенні мають одне і те саме значення, яке виражають або числом розрядів цифрового коду, або в децибелах; при Umin=0, Nmin=0 динамічний діапазон D=Umax/(U=Nmax/(N, де (U, (N – допустимі абсолютні похибки відхилення значень статичної характеристики UВИХ=f(N2) від лінійного закону.
Швидкодію цифро-аналогового перетворення визначають такі часові параметри:
– час перетворення – інтервал часу, протягом якого відбувся акт однозначного перетворення із цифрового коду в аналоговий сигнал;
– частота квантування – величина, що обернена періоду квантування, тобто інтервалу часу між сусідніми послідовними перетвореннями.
Схеми ЦАП виготовляють в інтегральному виконанні з метою їх використання у мікропроцесорній техніці.
Для реалізації цифро-аналогового перетворення переважно використовують два типи матриці резисторів:
- складеної із двійково-зважених резисторів;
- постійного імпедансу типу R-2R.
Вибраний ЦАП типу К572ПА1
Даний ЦАП має наступні параметри:
- розрядність – 10 біт;
- час перетворення – 0,2 мкс;
- опорна напруга – від 0 до +18 В;
- диференційна нелінійність – 0,1 %;
- струм споживання – 2 мА.
Задаємо опорну напругу рівною 8 В.
Проектування програмного забезпечення мікропроцесорної системи
Асемблер використовується для написання системних та прикладних програм, що працюють в реальному масштабі часу. Формат стрічки програми на мові Асемблер має вигляд:
мітка: команда операнди; коментар.
Стрічка програми складається з шести полів. Перших два поля генеруються транслятором. Колонка коментарів завжди починається символом ";" і є необов'язковою.
Мітка є унікальна послідовність символів, довжиною не більше шести, яка починається з букви або знаків "@","!".
Мітка-це ідентифікатор першого байту команди, біля якої вона з'являється. Наявність мітки в команді необов'язкова, але якщо вона є, тоді мітка стає символічним ім'ям, яке застосову ється в командах переходів для передачі управління відміченій команді. Мітками не можуть бути назви команд або регістрів та псевдокоманди ORG,EQU,DB,DW,DS,END. Мітка обмежується справа символом ":" В полі команд поміщають мнемонічну назву однієї з команд процесора або одну з наведених вище псевдокоманд. Команди бувають без oперандів або з одним чи двома операндами.
Перший операнд є результат, а другий ― джерело. Операндами є назви регістрів, регістрових пар, мітки, а також ідентифікатори, числа та вирази. Числа можуть бути представлені в двійковому, вісімковому, десятковому та шістнадцятковому вигляді. Відповідно до системи числення в кінці числа має бути одна з букв: В, О, D, Н. Число без букви в кінці інтерпретується як десяткове або як шістнадцяткове, якщо в складі числа є одна з букв А-F. Шістнадцяткове число, що, починається з букви необхідно доповнити зліва нулем.
Ідентифікатори мають відповідати тим самим умовам, що й мітки. Ідентифікатори ― це назви констант та змінних. Для надання константам та змінним початкових значень використовується псевдокоманда EQU.
Текст програми на мові Асемблер повинен починатись псевдокомандою ORG з oперандом, яка задає початкову адресу області трансляції. Останньою стрічкою програми є псевдокоманда END. [2]
Алгоритм роботи
Загальний алгоритм роботи пристрою наведений на блок-схемі, яка відображає процес лише поверхнево.
Текст програми
ORG 0
mvi a,089 ;РКС
out 0fbh ;
lxi h,sampl;
AM ds 1 ;резервується пам'ять для AM
amk ds 1 ;резервується пам'ять для аmk
k2 ds 1; ;резервується пам'ять для k2
T ds 1 ;резервується пам'ять для T
mvi a,1; ;присвоєння А=1
sta am; ; присвоєння Аm=1
sta amk; ; присвоєння Аmk=1
sta k2; ; присвоєння k2=1
sta t; ; присвоєння T=1
mvi c,30h; ; присвоєння С=30h
WKL in 0fah ;опитування клавіші
ani 1h ;логічне множення
jnz wkl; ;перехід на мітку wkl
lda am; ;занесення в А значення ам
inr a ;інкрементація А
cpi 4h ;порівняння А з числом 4
jnz m1 ;перехід,якщо не 4
mvi a,1h ;присвоєння А=1
m1 sta am ;занесення в комірку ам значення А
cpi 1h ;порівняння А з числом 1
jnz n1; ;перехід на мітку n1
mvi d,8h ;присвоєння d:=8h
mvi a,30H ;присвоєння A:=60h
sta t; ;занесення в комірку t значення А
jmp cykl ;безумовний перехід
n1 cpi 2h; ;порівняння А з числом 2
jnz n2; ;перехід на мітку n2
mvi d,0Bh; ;присвоєння d:=0Bh
mvi a,5H ;присвоєння a:=10h
sta t; ;занесення в комірку t значення
18.05.2016 20:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора