Курсовая: Курсовая по микропроцессорам - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Курсовая по микропроцессорам

Банк рефератов / Информатика, информационные технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 200 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Мин истерство высшего и профессионального образования РФ Ижевский Государственный Технический Университет При боростроительный факультет Кур совой проект По дисциплине: техника микропроцессорных систем. Те ма: устройство управления на базе одно-кристальной микроЭВМ МС68Н705С8. Выполнил студент-заочник: Ду дарев А.Ю. Преподаватель : Марков М.М. ИЖЕВСК 2001 Содержание. 1. Техническое задание. 2. Анализ технического задания. 3. Обоснование выбора элементов базы. 4. Описание электрической принципиаль ной схемы и ее работы. 5. Литература. 1. Техническое задани е. Разра ботать устройство управления на базе однокристальной микроЭВМ МС68Н705С8, с одержащие следующие элементы: 1. Коммут атор аналоговых сигналов с напряжением от – 5 до + 5 вольт. Входы х в ыходы 16х2 2. Операт ивное запоминающее устройство (ОЗУ). Объе м ОЗУ в байтах 256 3. Постоянное запоминающее устройство (РПЗУ). Объем РПЗУ в байтах - 4. Аналого-цифровой преобразователь. Разрядность АЦП - 5. Цифро-аналоговый преобразователь. Разрядность ЦАП 10 6. Входные д искретные сигналы. Количество входов - Наличие прерываний - Входные уровни - 7. Выходные дискретные сигналы. Количес тво выходов 10 В ыходные уровни ТТЛ 8. Интерфейс обмена. Тип интерфейса RS-232 9 выводов 2. Анализ техническ ого задания. В ОЭВМ МС68НС705С8 (далее МК) имеется три п орта общего назначения (по 8 линий ввода-вывода) и один специализированны й порт (7 линий). Очевидно, что для непосредственного взаимодействия со всеми устройствами, входящими в состав разрабатываемого устройства уп равления (далее контроллера), этого количества линий недостаточно, т.е. по одним и тем же линиям ввода-вывода МК должен взаимодействовать с несколь кими устройствами. Исходя из выше изложенного, на портах МК необходимо организовать три шины : данных, адреса и управления, а в сост ав внешних устройств должны входить регистры, в которые по шине данных с помощью сигналов ш ины управления будут записываться необходимые данные. Рассмотрим особенности построения каждого из внешних устройств. Коммутатор аналоговых сигналов должен состоять непосредственно из сам ого аналогового коммутатора и регистра, в котором будет записываться сл ово управления коммутацией. Для выбора одного из 16-ти входов требуется 4 р азряда управляющего слова, для выбора одного из двух выходов необходим о дин разряд, целесообразно так же выделить один разряд для отключения обо их выходов. Таким образом, слово управления аналоговым коммутатором сод ержит 6 разрядов. Для записи данных в регистр управления требуется один с игнал управления. Т.к. емкость ОЗУ невелика (256 байт) целесообразно применить статическое ОЗ У, чтобы исключит схему управления динамическим ОЗУ. Схема ОЗУ должна пр едусматривать отключение от шины данных, т.к. к ней подключены и другие устройства. Сигналы взаим одействия с ОЗУ состоят из 8-ми адресных разрядов, 8-ми разрядов данных и дв ух сигналов управления- сигнала чтения/записи данных и сигнала отключен ия выводов данных. Блок цифро-аналогового преобразователя содержит непосредственно сам Ц АП со схемой формирования опорного напряжения и регистра хранения цифр ового кода. Для управления ЦАП требуется 10 разрядов кода и один разряд сиг нала записи кода в регистр хранения. Схема выдачи дискретных сигналов должна состоять из регистра выходных сигналов и схемы преобразования к уровням ТТЛ, если последняя потребует ся, в зависимости от применяемого регистра. Для выдачи дискретных сигнал ов требуется 10 разрядов самих сигналов и одного сигнала управления реги стром. Для организации последовательного интерфейса RS -232 целесообразно использовать встроенный в МК последоват ельный интерфейс связи, используя его линии RDI , TDO как сигналы RxD, TxD соответственно интерфейса RS-232 . Оста вшиеся 4 входных сигнала интерфейса RS-232 можно подавать на линии порта D МК, а для дву х выходных сигналов управления интерфейсом RS-232 требуется использовать регистр хранен ия, записывая в него сигналы с шины данных. Для преобразования друг в друг а уровней стандартных сигналов интерфейса RS-232 (низкий уровень – 15…-5В, высокий +5…+15В) и КМОП 5В необходимо при менение схем согласования. Для исключения постоянного опроса входных сигналов управ ления интерфейса RS-232 целесообразно ор ганизовать прерывание работы МК по изменению этих сигналов. Таким образом, шина адреса должна быть 8-ми разрядной (ОЗУ), шина данных 10-ти разрядной (ЦАП, выходные дискретные сигналы), шина управления 6-ти разрядн ой (1 разряд - аналоговый коммутатор, 2 - ОЗУ, 1 - ЦАП, 1 - дискретный выходной си гнал, 1 - RS-232 ). Итак, можно перейти к выбору элементной базы и составлению принципиальной эл ектрической схемы. 3. Обоснование выбора элементной базы. Т. к . МК реализован по КМОП - технологии и использует напряжение питания 5 В , то целесообразно и др угие микросхемы выбрать КМОП типа с напряжением питания 5 В , для исключения схе м согласования уровней и уменьшения энергопотребл ения. Наиболее приемлемыми по быстродействию и нагрузочной с пособности являются КМОП микросхемы серии КР1554, поэтому выберем все несп ециализированные ИС из этой серии. В качестве регистра хранения выберем ИС КР1554ИР23 – 8-ми разрядный регистр хранения с синхронизацией по положите льному фронту тактового сигнала. В качестве регистра хранения двух и мен ее разрядов целесообразно применить ИС КР1554ТМ2 – два D - триггера с синхронизацией по положитель ному фронту тактового сигнала. Микросхемы комбинационного типа также и спользуем серии КР1554. Для коммутирования входных аналоговых сигналов использу ем ИС КР590КН1 – аналоговый коммутатор 8х1 со встроенным дешифратором комм утации и входом разрешения коммутации. Для коммутирования выходных ана логовых сигналов применим ИС КР590КН5 – четыре управляемых аналоговых кл юча. Обе микросхемы позволяют коммутировать сигналы напряжением – 5…+5 и управляются уровнями КМОП 5В, чем и обусловлен наш выбор. Исходя из анализа, ТЗ в качестве ОЗУ целесообразнее выбрать статическое ОЗУ с отключением выводов данных, также желательно, что бы ИС ОЗУ имела об ъединенные входы/выходы данных, количество входов было бы равно 8-ми (чтоб ы использовать один корпус), емкость не менее 256 байт и входные/выходные си гналы с уровнем КМОП 5В. Этим требованиям отвечает ИС К537РУ9А – статическо е ОЗУ с построением 2Кх8. В качестве ЦАП целесообразно применить ИС ЦАП со встроенным регистром х ранения входного ряда, а т.к. требований к быстродействию не предъявлено, применим ИС КР572ПА2А – 12-ти разрядный ЦАП с входными регистрами хранения. Для формирования выходного сигнала ЦАП, а также для схемы формирования в ыходных уровней интерфейса RS-232 , требую тся быстродействующие ОУ, такие как КР574УД2А – два ОУ со скоростью нараст ания выходного сигнала 50В/мкс. Очевидно, контроллер входит в состав более сложного устройства, т.е. плат а контроллера подстыковывается к плате соединений, таким образом, целес ообразно применить одну розетку для печатного монтажа, такую как трех- р ядная 72-х контактная РПМ7-72Г-П-В. 4. Описание схемы принципиальной электрической и работы схемы. Центральным устройством схемы конт роллера является МК DD 9. На портах о бщего назначения DD 9 организованы: шина адреса А7..А0 (линии РА7..РА0), шина управления внешними устройствами (РВ5.. РВ0) и шина данных D9..D0 (линии РВ7, РВ6, РС7..РС0). Внешний сигнал начальной установки ( RESET) DD 9 не предусмотрен, т.к. в нем нет необходимости; при подаче напряжения питания происходит RESET по включению, а при сбоях программы можно предусмотреть по сигналу СОР – таймера. Рассмотрим построение и работу каждого из внешних устройств. 1) Коммутатор аналоговых сигналов (АК). АК входных сигналов пос троен на двух восьмиканальных коммутаторах DD6, DD7, вы ходы которых обьединены и подаются на входы двух ключей DD8 , в ыходы которых и являются выходами АК. Режим коммутации определ яется управляющим словом, записанным в регистр DD 5, структура слова управления представлена на рис.1. Ри сунок 1. Ст руктура слова управления коммутацией АК. Вы ход регистра Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 Ном ер входного канала в двоичном виде минус 1 Бит управ- ления пе- рвым вы -ходным ка -налом Бит управ- ления вто- рым вы -ходным ка -налом Слово управления АК записывается в регистр DD 5 следующим образом: на линии D5..D0 (РС5..РС0) МК выставляет логический “0”, и по следний сигнал АС переводится в высокий уровень, таким обр азом данные с линий D5…D0 по положительн ому фронту сигнала АС записываются в регистр DD5 . 2) Интерфейс RS-232 . Для организации интерфе йса RS-232 использован встроенный в МК по следовательный интерфейс связи. Вход приемника RS-232 ( RxD) через преобразовател ь уровней (работу которого рассмотрим ниже) подключен к соответствующем у входу МК RDI , а выход передатчика МК TDO через преобразователь уровней (ПУ) п одключен к входам порта D MK (PD2…PD5 соответственно), а вых одные сигналы RS-232 записываются МК в регистр хранения DD11 , с выхода которого через ПУ подаются на со ответствующие входы RS-232 . Запись выходных сигналов управления RS-232 ( DTR, RTS) в регистр DD11 происход ит следующим образом: МК выставляет на линии D8, D9 требуемые у ровни сигналов DTR, RTS , а на линии INT (PB5) низкий уровень, затем сигнал INT переводится в «1», по положительному фронту с игнала INT данные D8, D9 записываются в регистр DD11 и выдаются на его выходах и соответственно на выходах RS-232 . Как следует из анализа ТЗ в схеме организовано прерывание по изменению в ходных сигналов управления RS-232 . Рассмо трим формирование сигнала прерывания IRQ на примере сигнала DCD : Сигнал DCD после ПУ подается на вход эле мента «исключающее или» DD3.1 , на другой вход DD3.1 подается этот сигнал через диф фиринцирующую цепь R11C1 , т.е. при изменен ии сигнала DCD на втором входе сигнал из менится только через время t = 0,7R11C1, таким образом на эт о время на выходе DD3.1 будет сигнал высокого уровня, который че рез элементы ИЛИ DD4.1 , DD4.3 и проинвертировавшись на DD2.2 подается на вход IRQ МК, тем самым вызвав прерывание выполнения основной программы и переход к подпрограмме обработки прерывания. Аналогично формируется сигнал прерывания от других входов RS-232 , RI, DSR, CTS. Выбор времени t = 0,7 · 100 кОм · 470пФ = 33мкс прои зведен из следующих соображений: МК должен принимать сигнал прерывания как по фронту так и по уровню; во вр емя обработки внешнего прерывания МК не реагирует на другие запросы вне шнего прерывания, вызванные изменением другого сигнала управления, а т.к . изменение уровня другого сигнала управления может произойти только по сле того, как МК изменит в результате обработки прерывания один из выход ных сигналов RS-232 , а это изменение должн о быть в конце подпрограммы обработки прерывания, то длительность сигна ла IRQ должна быть более продолжительн ая по времени выполнения команды RTI , т.е . более 21 машинного цикла или 10,5мкс, с двойным запасом получим 30мкс. Перейдем к рассмотрению входных ПУ. Рисунок 2. Преобразователь уровня входных сигналов. Как известно, уровни сиг налов RS-232 составляют: «0» от – 15В до – 5В, «1» от +5В до+15В, а уровни КМОП 5В: «0» от – 0,4В до +0,8В, «1» от +3,5В до +5,4В. схема входн ого ПУ представлена на рисунке 2. Вход Выход VD2 VD1 R1 При подаче на вход ПУ нап ряжения более +5В диод VD1 откроется и через него и резистор R1 потечет ток, такой чтобы на выходе ПУ в результате падения на резисторе R1 напряжение составляло +5В+ U VD . Где U VD – паде ние напряжения на диоде VD1 , которое зависит от тока через него протекающего (чем меньше ток, тем меньше U VD , для малых то ков на нижней части ВАХ диода), но U VD не может превыш ать 0,4В для относительно больших токов. Т.к. выходной ток ИС КР1554 составляет доли мкА, чтобы уменьшить U VD резистор R1 выбра н относительно большим 1 МОм. Аналогично ПУ работает при напряжении на входе меньше 0В ( то к течет через диод VD2 ). Диоды VD1, VD2 являются встроенными защит ными диодами ИС КР1554. Резисторы R1…R5 необходимы для того, что бы при отсутствии входных сигналов RS-232 входы ИС DD1.1 не оказались не подключенными, что не допустимо для КМОП ИС. Выходные ПУ построены на ОУ DA1.1, DA1.2, DA2.1 вкл ючены по схеме компаратора с напряжением сравнения, формируемом на рези стивных делителях R15R16 , R18R19, R21R22, равным примерно 2,5В. резисторы R17, R20, R23 применены для защиты выходов ОУ от КЗ. 3) Оперативное запоминающее устройст во. Рисунок 3. Циклы обращения к ОЗУ. а) Чтение. Адресные входы ОЗУ DD10 подключены к шине адреса А7…А0 (по рт А МК), входы/выходы данных DD10 подк лючены к шине данных D7…D0 (порт С). Вс егда, кроме времени обращения МК к ОЗУ, сигналы RD/WR , подключенный к соответствующему входу DD10 (линия РВ2) и RAM , подключенный к входам «выбора ИС» (СЕ) и «разрешения выходов » (ОЕ) (линия РВ1) должны находиться в состоянии логической «1», т.е. выходы DD10 отключены от шины данных. Циклы об ращения к ОЗУ представлены на рисунке 3. б) За пись. 4) Цифроаналоговый преобразователь (ЦА П). Блок ЦАП состоит непоср едственно из самой ИС ЦАП DD12 с выходным ОУ DA3.2 и схемы формирования опорного н апряжения. Схема формирования опорного напряжения состоит из параметр ического стабилизатора R3VD1 с напряжен ием стабилизации 10В и масштабирующего усилителя на ОУ DA3.1 и R31…R33 , с по мощью подстроечного резистора R32 опор ное напряжение должно регулироваться в пределах от – 5В до минимального выходного напряжения ОУ – 13В. Резистор R34 предназначен для защиты ОУ DA3.2 от КЗ. Необходимо отметить, что т .к. на два младших разряда ЦАП всегда подан низкий уровень, то на выходе ЦА П максимальное напряжение не будет достигать опорного напряжения. Запись цифрового кода во внутренний регистр DD12 происходит следующим образом: МК выставляет на шину данных D7…D0 (PC7…PC0) мл адший байт кода, затем выставляются два старших разряда кода на D9, D8 (PB7, PB6) и одновременно сигнал D/A (PB3) переводится в высокий уровень, на выходе ЦА П появляется аналоговый сигнал соответствующий цифровому коду, чтобы « защелкнуть» код во входном регистре DD12 необходимо перевести сигнал D/A в низкий уровень, не изменяя сигналы на D8, D9. Следует заметить, что во время обращения к ЦАП до «защелкивания» данных необходимо запрещать внешние прерывания, т.к. для регистра выходов RS-232 также используются линии D8, D9. 5) Выходные дискретные сигналы. Выходные дискретные сигналы запи сываются в регистры DD13, DD14 следующи м образом: МК выставляет необходимые данные на л инии D7…D0 (порт С), а затем на линии D8, D9 (PB6, PB7) и одновременно уровень логического « 0» на линию OUT (PB4) , после этого не изменяя д анных, сигнал OUT переводится в логичес кую «1». Также как в случае с ЦАП необходимо запрещать внешние прерывания до перехода OUT в высокий уровень. Выходы регистров DD13, DD14 являются выходн ыми дискретными сигналами ТТЛ, т.к. выходные уровни КМОП 5В согласуются с в ходными уровнями ТТЛ, а выходной ток ИС серии КР1554 достаточно велик (до 20мА). 5. Литература. 1. Микросхемы для бытовой радиоаппарат уры. Справочник. Новаченко И.В. и др. – М.: Радио и связь, 1989г. 2. Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналого-цифрового преобразования и средств мультимедиа. Выпуск 1. – М.: ДОДЭКА, 1996г. 3. Проектирование импульсных и цифровы х устройств радиотехнических систем. Под ред. Казаринова Ю.М. – М.: Высшая школа, 1985г. 4. Потемкин И.С. функциональные узлы циф ровой автоматики. – М.: Энергоатомиздат, 1988г. 5. Зельдин Е.А. цифровые интегральные ми кросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. – Л.: Энергоатомизд ат, 1986г. 6. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Проек тирование дискретных устройств на интегральных микросхемах. Справочни к. – М.: Радио и связь, 1990г. 7. Уильямс Г.Б. Отладка микропроцессорны х систем. – М.: Энергоатомиздат, 1988г. 8. Шило В.Л. Популярные цифровые микросх емы. Справочник. – М.: Радио и связь, 1988г. 9. Цифровые интегральные микросхемы. Сп равочник. Мальцев П.П. и др. – М.: Радио и связь, 1994г. 10. Логические интегральные схемы КР1553, КР 1554. Справочник. – ТОО «БИНОМ», 1993г. 11. Аванесян Г.Р., Левшин В.П. Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ. Справочник. - М.: Машиностроение, 1993г. 12. Разработка и оформление конструктор ской документации радиоэлектронной аппаратуры. Справочник. Под ред. Ром анычевой Э.Т. – М.: Радио и связь, 1989г.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
У меня и жены в последнее время классный секс, а иногда даже вместе.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по информатике и информационным технологиям "Курсовая по микропроцессорам", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru