Разработка памяти МПС

Разработка памяти МПС должна начинаться с определения ее емкости, требуемой для размещения программ (ПЗУ) и переменных (ОЗУ). Разрядность памяти соответствует разрядности микропроцессора и равна байту. Техническим заданием на курсовой проект определены конкретные типы ИС ОЗУ и ПЗУ. Если для реализации необходимого объема памяти оказывается недостаточно одной ИС ЗУ, потребуется модульная структура на основе нескольких банков памяти, выбираемых адресным дешифратором (рис.1.13).

Сигналы управления памятью ( - выбор кристалла и - разрешение записи) формируются на основе системных управляющих сигналов, вырабатываемых СК.

Адресные дешифраторы построены так, чтобы разделить физические адреса ячеек ПЗУ, ОЗУ и внешних устройств согласно выбранной карте адресного пространства МПС. Микропроцессор по сигналу ”Сброс” начинает выполнять программу с нулевого адреса, поэтому после ПЗУ должно иметь начальные адреса. Из-за небольшого объема программ используется незначительная часть адресного пространства МПС, поэтому может осуществляться неполная дешифрация адресов, что сократит аппаратную сложность дешифраторов.

Рис 1.13. Пример организации постоянной и оперативной памяти

Итоговую структурную схему представим в приложении 1.

2 Краткое описание элементов схемы

Микропроцессор КР580ВМ80А – функционально законченный однокристальный параллельный 8-разрядный микропроцессор с фиксированной системой команд, применяется в качестве центрального процессора в устройствах обработки данных и управления. Имеет 16-разряздый канал адреса, обеспечивающий адресацию памяти объёмом до 64кбайт, адресацию 256 устройств ввода-вывода, а также 8-разрядный канал данных.

Микропроцессор организован на работу с памятью, имеющую байтовую организацию. Формат обрабатываемых данных имеет вид:

Микропроцессор КР580ВМ80А реализован на основе общей внутренней магистрали данных и включает в себя следующие функциональные узлы:

- блок регистров с адресной логикой;

- блок АЛУ;

- двунаправленную буферизованную магистраль данных;

- блок управления и синхронизации.

Условно графические обозначение микропроцессора представлено на рисунке 2.1:

Рис. 2.1 Микропроцессор (МП) КР580ВМ80

Шинный формирователь КР580 ВА86 – двунаправленный 8-разрядный шинный формирователь, предназначен для обмена данными между микропроцессором и системной шиной: обладает повышенной нагрузочной способностью. Формирователь без инверсии с 3 состояниями на выходе.

КР580 ВА86 представляет собой 8-разрядный формирователь, обеспечивающий ток нагрузки 32 мА. Формирователь имеет выход с 3 состояниями управляется сигналами направлениями передачи и отключения. Условно графическое обозначение шинного формирователя представлено на рисунке 2.2:

Рис. 2.2 Шинный формирователь

Адаптер связи КР580 ВВ55 - (ППА) микросхема представляет собой программируемое устройство ввода-вывода параллельной информации, применяется в качестве элемента ввода-вывода общего назначения, сопрягающего различные типы периферийных устройств с магистралью данных систем обработки информации. Схема позволяет осуществлять обмен 8-разрядными данными по 3 каналам А,В,С. Направление обмена информации для каждого канала задаётся программно. Режимы работы микросхемы задаются при её начальной установки путём записи управляющего слова в регистр управления. Регистр С можно разделить на два 4-разрядных регистра ввода-вывода данных, к которым осуществляется доступ как к отдельным независимым регистрам.

Существует 3 режима работы каналов:

1. Режим 0-это простой ввод-вывод, при котором возможны синхронная программно-управляющая передача данных через 4 независимых управляемых порта,

2. Режим 1-позволяет осуществить обмен данными через каналы А и С с помощью сигналов управления, передаваемых по каналу С.

3. Режим 2-канал А используется для двунаправленной передачи данных, канал С для записи управляющих сигналов, обеспечивающих передачи данных по каналу А.

Интегральный таймер КР580ВИ53- трех канальное программируемое устройство (таймер), предназначенное для организации работы микропроцессорной системы в режиме реального времени.

Эта микросхема представляет собой программируемый 3 канальный таймер счётчик, вырабатывающий временные интервалы, управляемые программой. Три канала программируются и работают независимо друг от друга. Длительность интервалов может задаваться программно в 2-чной или 2-10 форме записи. Процесс формирования временных интервалов в каждом канале может управляться внешним сигналом, подаваемым на вход разрешения работы. Работа схемы тактируется до 2МГц.

Для каждого канала имеется возможность задания одного из 6 режимов.

Режим 0-выдача сигнала прерывания по конечному числу“1”. сохраняется до тех пор, пока в канал не будет перезагружен режим работы или новое число: младший байт останавливает текущий счёт, старший байт начинает новый счёт.

Режим 1-программирует ждущий мультивибратор. Выход канала после загрузки числа в счётчик устанавливается в “0”, после первого тактового сигнала. Одновременно начинается счёт, и при достижении конечного числа на выходе устанавливается уровень “1”.

Режим 2-генератор тактовых сигналов. На выходе канала через заданное число периодов тактовой частоты появляется “0” длительностью в один период тактовой частоты. Число периодов определяется числом, записанным в счётчик канала. Так как после установки режима работы канала, сигнал на выходе “1” до окончания загрузки счётчика, то можно осуществлять программную синхронизацию.

Режим 3-генератор прямоугольных сигналов. На выходе канала будет высокий уровень в течении половины интервала времени и низкий в течении другой половины.

Режим 4-программно управляемый строб. На выходе канала появляется “1”, и когда на управляющий вход подается “1”, начинается счет и при достижении конечного числа на выходе устанавливается “0” длительностью в один период тактовой частоты.

Режим 5-строб с аппаратным запуском. Счетчик канала после загрузки начинает счет только по переднему фронту на управляющем входе. Если, во время счета на управляющем входе появится передний фронт сигнала, то счет будет начат сначала.