Выбор и обоснование блок-схемы микропроцессорного устройства

Введение

Сейчас все активнее входит в нашу жизнь микропроцессорная техника, постепенно замещая и вытесняя традиционную цифровую технику на «жесткой логике».

Простота проектирования аппаратуры, универсальность, гибкость, практически неограниченные возможности по усложнению алгоритмов обработки информации - все это обещает микропроцессорной технике большое будущее. На долю традиционной цифровой техники остаются только узлы и устройства, требующие максимального быстродействия, а также устройства с простейшими алгоритмами обработки информации. Обычная цифровая техника сегодня применяется для увеличения возможностей микропроцессорных систем, для их сопряжения с внешними устройствами, для увеличения их возможностей, то есть играет вспомогательную роль.

Поэтому тема «Разработка микропроцессорного устройства на базе 8 разрядного микропроцессора» курсового проекта является актуальной и микропроцессорное устройство может использоваться в области телемеханики.

Курсовой проект содержит 30 страниц, 16 рисунка, 4 таблицы, 2 приложения, включающих блок-схему разработанного микропроцессорного устройства (плакат – А1), схему электрическую принципиальную (чертёж — А4), также курсовой проект содержит листинг программы, созданной на языке низкого уровня ассемблере, алгоритм работы программы.

Техническое задание

Вариант 27. Разработать МПУ для контроля и регистрации температуры среды. Результаты контроля должны выводиться на индикатор. Закон изменения температуры среды:

Пределы изменения (верхнее значение температуры среды) 20 ºC. Время изменения температуры среды 0,05 ч. Коэффициент преобразования температуры среды в напряжение, осуществляемое температурным датчиком, определяется выражением:

К = 30·Т(мВ/гр).

Контролируемый параметр: суммарное значение величины отклонения периода сигнала от заданного значения за время контроля 3 с.

Выбор и обоснование блок-схемы микропроцессорного устройства

Любое микропроцессорного устройства (МПУ) устройство должно содержать в себе следующие блоки [2]: микропроцессор (МП); генератор тактовых импульсов (ГТИ); счетчик команд (СК); постоянное запоминающее устройство (ПЗУ); оперативное запоминающее устройство (ОЗУ); шина адреса (ША); шина данных (ШД); шина управления (ШУ); датчик (Д); устройство ввода (Увв); аналогово-цифровой преобразователь (АЦП); блок индикации (БИ); таймер (Т). Блок-схема МПУ приведена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1

Исходя из технического задания, МПУ должно выполнять контроль параметров импульсных электрических сигналов. Формирование коэффициента преобразования температуры выполняет датчик (Д). Так как никакие данные больше не требуются, то использовать устройство ввода нецелесообразно.

МП служит для управления внешними по отношению к себе устройствами. Исходя из поставленной задачи МП 8-разрядный.

ГТИ служит для синхронизации работы цифровых устройств, входящих в состав МГЛУ.

АЦП предназначен для преобразования аналоговых сигналов в цифровой код. Для микропроцессорного устройства требуется 8-разрядный АЦП.

БИ служит для вывода количества единиц в 8-разрядном двоичном коде с интервалом 1с.

Таймер предназначен для организации работы микропроцессорных систем в режиме реального времени, он считает количество импульсов, соответствующих интервалу времени, равному 0,1с.

ОЗУ используется для хранения измеряемых значений и результатов вычислений.

ПЗУ необходимо для хранения программы в машинных кодах.

ША - полудуплексная, ШД - дуплексная, ШУ - симплексная.

Разработанная блок-схема представлена на рисунке 1.2.

ГТИ - генератор тактовых импульсов; МП - микропроцессор; ОЗУ - постоянное запоминающее устройство; ПЗУ - оперативно запоминающее устройство; АЦП - аналогово-цифровой преобразователь; БИ - блок индикации; Д - датчик; Т - таймер; ША - шина адреса; ШД - шина данных; ШУ - шина управления.

Рисунок 1.2 - Блок - схема микропроцессорного устройства