Цифровой измеритель времени
5. Проектирование аппаратных средств системы. Разработка функциональной и принципиальной схемы системы
В нашем курсовом проекте используется в качестве управляющего ядра отечественный аналог микропроцессора 8086 процессор К1810ВМ86 (далее просто ВМ86). Данный микропроцессор выполнен в едином сорокавыводном корпусе, по n-МОП-технологии. Потребляет данная микросхема 1.7 Вт, и питается от источника питания +5В.
Микропроцессор содержит четырнадцать 16-битовых внутренних регистра, и образует 16-битовую шину данных. Шина адреса имеет двадцать линий, что позволяет адресовать до одного мегабайта.
Назначение выводов микропроцессора ВМ86 приведено в таблице 5.1.
Таблица 5.1- назначение выводов микропроцессора ВМ86
Обозначения |
Назначение |
Тип |
|
Линии шины адреса/данных Линии адреса/состояния Разрешение старшего байта шины/состояния Чтение, МП выполняет цикл чтения Готовность, адресованное устройство готово к взаимодействию с МП Запрос прерывания Немаскируемое прерывание Входной сигнал, проверяемый командой WAIT Тактовые импульсы Сброс, заставляет МП немедленно прекратить выполняемые действия Минимальный/максимальный режим работы |
Выход Выход Выход Выход Вход Вход Вход Вход Вход Вход Вход |
Для нормального функционирования микроЭВМ недостаточно управляющих сигналов, генерируемых микропроцессором. МикроЭВМ в каждом машинном цикле должна получать более полную информацию о состоянии МП.
Для принятия и передачи данных и команд микропроцессору необходимы вспомогательные микросхемы, входящие в состав комплекта. Приведём и их основные характеристики.
Генератор тактовых импульсов КР1810ГФ84 предназначен для управления центральным процессором КР1810ВМ86 и периферийными устройствами, а так же для синхронизации сигналов с тактовыми сигналами центрального процессора. Генератор тактовых импульсов включает схемы формирования тактовых импульсов , сигнал сброса и сигнала готовности.
Таблица 5.2. Назначение выводов микросхемы КР1810ГФ84
Наименование вывода |
Назначение вывода |
|
XTAL1,XTAL2 |
Выводы для подключения кварцевого резонатора |
|
TANK |
Вывод для подключения параллельного LC-контура |
|
OSC |
Выход генератора используемый для тактирования внешних устройств |
|
Ф1,Ф2 |
Выходы тактовых импульсов |
|
Ф2Т |
Выход тактовых импульсов Ф2 ТТЛ-уровней |
|
SYNC |
Вход синхронизации |
|
STSTB |
Выход сигнала, используемого для фиксации слова состояния микропроцессора |
|
RESIN |
Вход для асинхронного сигнала сброса |
|
RESET |
Выход сигнала RESET микропроцессора |
|
RDYIN |
Вход для асинхронного сигнала готовности |
|
READY |
Выход сигнала READY микропроцессора |
Схема формирования тактовых импульсов вырабатывает сигналы: -тактовой частоты для ВМ86, -тактовой частоты для управления периферийными БИС, -тактовой частоты задающего генератора, необходимые для управления устройствами, входящими в систему, и для синхронизации.
Сигналы могут формироваться из колебаний основной частоты кварцевого резонатора, подключаемого к входам Х1,Х2, или от внешнего генератора, подключаемого к входу .
Способ подключения генератора тактовых импульсов к микропроцессору показан на рис.5.1.
Рис.5.1. Подключение генератора тактовых импульсов к микропроцессору ВМ86.
Восьмиразрядные шинные формирователи КР580ВА86, применяются как буферные устройства данных в микропроцессорных системах. Формирователь состоит из восьми функциональных блоков с общими сигналами управления и .
Назначение выводов: А7-А0 - вход/выход линии данных. Они могут быть как входными, если на Т - сигнал высокого уровня, и выходными, если на Т- сигнал низкого уровня.
В7-В0 - вход/выход линии данных. Они являются входными, если на Т - сигнал низкого уровня, и выходными, если на Т - сигнал высокого уровня.
Т- входной сигнал управления направлением передачи.- входной сигнал разрешения передачи. При = 0 снимается Z-состояния с выхода усилителя -формирователя, выбранного по входу Т.