Рис. 1.3 Устройство вв/выв. пульт контроля и управления

В ЗУ хранятся программы и данные. В современных ЭВМ ЗУ выполняют многоуровневым: ВЗУ (диски, ленты, барабаны); ОЗУ (полупроводниковые ОЗУ, феритные сердечники, цилиндрических магнитных доменах ИМД); СОЗУ (роны, КЭШ-память и др.).

Процессор предназначен для обработки информации.

Данные на обработку поступают из ОЗУ. Обрабатываются по программе, которая так же размещается в ОЗУ. Процесс обработки происходит в центре, состоящем из оперативной памяти (СОЗУ, ОЗУ) и процессора.

Процессор делит на 2 части: управляющий автомат чаще называют УУ и АЛУ устройство управление (управляющий автомат), и (оперативное устройство) арифметико-логическим устройством (АЛУ).

УВВ предназначено для ввода программ и данных в оперативную память то есть данные в начале подготавливаются в виде ПФК, ПФЛ, магнитных лент, магнитных дисков, а затем вводятся в ОП машины. Только после этого программа запускается на обработку. В современных машинах диалогового данные в память заносятся непосредственно с экрана дисплея.

Пульт контроля и управления предназначен для ручного пуска различного рода тестовых программ, контроля хода вычислительного процесса или функционирования устройства ЭВМ.

Микропроцессорный модуль (МПМ) является основной частью МПС и управляет всеми остальными ее блоками. Обобщенная структура МПМ показана на рис.1.4. МПМ содержит:

· микропроцессор КР580ВМ80А;

· системный контроллер;

· генератор синхроимпульсов;

· формирователь сигнала сброса;

· схему обработки прерываний;

· буфер адреса.

Рис. 1.4 Обобщенная структура микропроцессорного модуля МПС

Формирователь сигнала сброса (рис.1.5) служит для начальной установки МПС при включении питания или при нажатии кнопки КН1. Время заряда конденсатора через резистор определяет длительность формируемого импульса. Диод служит для быстрой разрядки конденсатора при кратковременном отключении питания.

Схема БИС генератора синхроимпульсов (ГСИ) КР580ГФ24 приведена на рис.1.2. ГСИ вырабатывает импульсы синхронизации микропроцессора С1 и С2 с уровнем 12 В, сигнал С с уровнем ТТЛ, а также сигнал , стробирующий слово состояния микропроцессора. Кроме того, в БИС размещены схемы, обеспечивающие синхронизацию выдачи в микропроцессор сигналов сброса и готовности.

Вырабатываемые синхроимпульсы должны соответствовать требованиям, задаваемым рис.1.6.

Рис. 1.5 Формирование импульса сброса.

Рис. 1.6 Требования к параметрам сигналов синхронизации МП КР580ВМ80А

Системный контролер (СК) служит для выработки системных управляющих сигналов на основе слова состояния микропроцессора, выдаваемого по шине данных. СК содержит (рис. 1.7):

· регистр, фиксирующий слово состояния микропроцессора по сигналу приходящему из ГСИ;

· шинный формирователь, формирующий шину данных;

· логическую схему, вырабатывающую сигнал подтверждения прерывания и сигналы управления памятью и внешними устройствами.

Использование готовой БИС КР580ВК28 позволяет сократить аппаратные затраты при реализации СК.

Нагрузочная способность шин адреса и данных микропроцессора ограничена в среднем одним ТТЛ входом или пятью выходами ТТЛШ. Поэтому при реализации МПС необходимо выполнить расчет допустимой нагрузки выходов микропроцессора. При превышении предельных значений требуется установка шинных формирователей.

Рис. 1.7 Реализация системного контроллера

Для осуществления прерываний в МПМ могут использоваться различные аппаратные средства, в частности в схеме, показанной на рис.1.8. Первый триггер служит для предотвращения "дребезга" контактов кнопки КН2, второй – для выдачи запроса на прерывание в микропроцессор. После поступления от микропроцессора подтверждения запроса на прерывание на шину данных микропроцессора подается код команды RST, соответствующей реализуемому уровню прерывания.

Рис. 1.8 Реализация схемы обработки прерываний

Разработка модуля ввода-вывода

Для организации интерфейса с объектом и организации обмена информацией с пультом управления в МПС использован ППА КР580ВВ55. Интерфейс ППА и формат управляющего слова представлены на рис.1.9 и рис.1.10.

Адресный дешифратор задает базовый адрес ППА, а входы А0 и А1 ППА определяют номер его внутреннего регистра. Управляющее слово, загруженное в регистр управляющего слова (РУС), настраивает порты ППА на указанный режим и направление передачи.

Рис. 1.9 Интерфейс ППА

Рис. 1.10 Формат управляющего слова ППА

Модуль таймера предназначен для отсчета временных интервалов при выработке сигналов y2 и y3. Модуль таймера реализован на базе БИС программируемого таймера (ПТ) КР580ВИ53. Интерфейс кристалла ПТ и формат его управляющего слова показаны соответственно на рис.1.11 и 1.12.

Рис. 1.11 Интерфейс программируемого таймера

ПТ содержит три 16-разрядных счетчика, каждый из которых может работать в одном из шести режимов:

 0 - программируемая задержка;

 1 - программируемый одновибратор;

 2 - программируемый делитель частоты;

 3 - генератор меандра;

 4 - строб с программным запуском;

 5 - строб с аппаратным запуском.

Рис. 1.12. Формат управляющего слова таймера.

Подключение ПТ к системной магистрали аналогично подключению ППА. Тактирование счетчиков ПТ может осуществляться от имеющегося в МПМ генератора. Временные интервалы большой длительности могут быть обработаны путем последовательного соединения двух счетчиков ПТ.