Описание работы системы по принципиальной схеме

 

Формирование адреса и данных

Шина данных организована посредством двух шинных формирователeй DD14, DD15. Управление процессом записи в буфер происходит посредством сигнала  микропроцессора, а выдача данных из буфера для записи в ОЗУ происходит при поступлении на вход  буфера сигнала  микропроцессора.

Шина адреса формируется посредством пары регистров DD12, DD13. Запись адреса в регистры с выходов  микропроцессора осуществляется при поступлении на вход  регистра сигнала  микропроцессора. Сигналы на выходе регистров не изменяются до следующей перезаписи.

 

Принцип работы устройства ввода информации

 

Устройство ввода информации не отображено на память, что позволяет с достаточной простотой опрашивать состояние регистров DD7-DD10, т.е. узнавать, какая клавиша в данный момент нажата. Принцип работы заключается в том, что при поступлении низкого уровня сигнала микропроцессора на вход С1 дешифратора DD3, при наличии комбинации разрядов А₁₂ А₁₁ соответственно 10 происходит опрос устройства в соответствии с D0..D3,, при наличии комбинации разрядов А₁₂ А₁₁ соответственно 00 происходит фиксация кода клавиши в регистрах DD7..DD10.   Полученный код клавиши необходимо анализировать програмно.

 

Обмен информацией в системе

 

В системе информационный обмен осуществляется между микропроцессором и ПЗУ (исполнение кода программы), микропроцессором и ОЗУ (обработка и хранение промежуточных данных), микропроцессором и портами ввода-вывода. Все внешние устройства отображены на память, что обеспечивает простоту управления системой, придаёт ей гибкость, при этом нет необходимости использовать специализированные контроллеры.

Как видно из принципиальной схемы, обращение к таким внешним устройствам, как индикаторы, устройство ввода данных, происходит через порты ввода-вывода, что упрощает структуру системы.

При поступлении на вход  порта сигнала выбора порта  () и низкого уровня сигнала обращения к внешнему устройству  микропроцессора происходит активизация порта. При наличии на входах или сигнала низкого уровня происходит чтение из порта или запись в порт в соответствие с поступившим сигналом чтения/записи. Сброс содержимого порта происходит при поступлении на вход микропроцессора сигнала. Выбор секции с которой происходит обмен информацией, осуществляется комбинацией разрядов А₁ А₀ адреса. Дальше, при наличии сигнала, происходит выбор микросхемы индикации в соответствие с комбинацией разрядов А₁₄ А₁₃ адреса. Сброс схем индикации (очищение входных регистров) происходит при поступлении сигнала.

 

Схема сброса устройства

 

Для сброса устройства необходимо на генераторе тактовых импульсов сформировать сигнал RESET. Для этого необходимо расчитать ёмкость конденсатора С₃, принимая сопротивление R₁=200 кОм. Расчёт произведём по формуле:

 

 

где t – время сохранения уровня сигнала (t=0,2 с.);

V – уровень логической еденицы (V=2.5 В);

Vcc- уровень логической еденицы (Vcc=5В);

Подставив исходные данные в формулу получим:

 

 

Что соответствует номиналу С=1.44 мкф.

 

Подключение схем индикации

Индикаторы (КЛЦ 201) HG1 - HG4 подключаются к выводам микросхем через ограничительные резисторы. Номинал резисторов рассчитываются из выражения:

 

 

где U_cc – напряжения источника питания;

U_пр – напряжение на светодиоде матричного индикатора;

U⁰_вых – напряжение логического нуля на выходе ИМС;

I – ток, протекающий через светодиод матричного индикатора.

Программа

 

Для начала, необходимо узнать по каким адресам и какими командами необходимо пользоваться для обращения к конкретному устройству. Для этого заполним таблицу 6.1:

 

Таблица 7.1 – кодировка внешних устройств

Разряды адреса А	15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
Обращение к ПЗУ	1	1	1	1	1	Адрес ячейки памяти
Обращение к ОЗУ	0	0	0	0	0	Адрес ячейки памяти
Обращение к I порту	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	Парам.
Обращение ко II порту	1	1	1		1	1	1		0	0	0		0	0
Активирование I индикатора	1	0	0	0	0	0	0	0				0		0	0	0
Активирование II индикатора	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Активирование III индикатора	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Активирование IV индикатора	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Опрос клавиатуры	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Выдача данных с клавиатуры На шину данных	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Обращение к таймеру	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

 

Как видно из таблицы обращение к внешним устройствам происходит по комманде MOV (память и отображённые на память устройства), либо IN/OUT (все остальные). Это необходимо физически реализовать. Как видно из схемы электрической принципиальной БГУИ ХХХХХХ.ХХХ.Э3.

В таблице приведём распределение адресного пространства:

 

	Нижний предел	Верхний предел
ПЗУ	F800	FFFF
ОЗУ	0000	07FF
ППИI	F000	F003
ППИI	E000	E003
Индикатор1	8000	8000
Индикатор2	C000	C000
Индикатор3	B000	B000
Индикатор4	F000	F000
Опрос клавиатуры	1000	1000
Выдача данных	2000	2000
Таймеру	4000	4000

 

Текст программы

Подготовка и вывод данных на индикацию

 

Dec1: and Ax,1ffh; перевод из двоичной в двоично-десятичную систему

Mov Cl,100

Div Cl

Or Bh,al

Mov Al,ah

Mov Ah,0

Mov Cl,10

Div Cl

Shl Al,1

Shl Al,1

Shl Al,1

Shl Al,1

Or Al,ah

Mov Ah,bh

mov 8000,ax; вывод на индикаторы HG1 – HG4

End Dec1

Заключение

В ходе данного курсового проекта углубили знания по курсу проектирование компьютерных систем, необходимо также отметить, что в ходе данной работы сказалась недостаточное количество знаний в области языков низкого уровня, поэтому программу пришлось писать условно, но весьма приближённо к ассемблеру. В ходе проведенной работы закрепили основные моменты теории и применили её на практике.

Литература

 

1. Петровский А.А., Качинский М.В. Методическое пособие по проектированию микропроцессорных средств и систем, ч.1. – Мн.: МРТИ, 1992.

2. Фридмен М., Ивенс Л. Проектирование систем с микрокомпьютерами. – М.: Мир, 1986.

3. Русак И.М., Луговский В.П. Технические средства ЭВМ. – Мн.: Высшая школа, 1991.

4. Каган Б.М., Сташин В.В. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики. – М.:Энергоатомиздат, 1987.

5. Романычев Э.Т. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА. – М.: Радио и связь, 1989.