регистрация /  вход

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР (стр. 1 из 2)

Содержание

Введение

1. Выбор и обоснование технических требований к устройству

2. Основные параметры КР1820ВЕ4

3. Разработка структурной схемы устройства

4. Разработка принципиальной электрической схемы

5. Разработка алгоритма управляющей программы

Заключение

Литература

Приложение

Введение

В настоящее время выпускается ряд серий однокристальных микро-ЭВМ, предназначенных для использования в бытовой радиоэлектронной аппаратуре. Применение однокристальных микро-ЭВМ, реализующих на одной БИС функции ввода-вывода, хранения и обработки данных, позволяет достигать максимальной простоты и дешевизны систем управления.

Однокристальные четырехразрядные микро-ЭВМ серии КР1820 предназначены для решения ограниченных по сложности и производительности задач управления, формирования и обработки сигналов. Такой класс микро-ЭВМ получил название микроконтроллеров.

Из существующего разнообразия ОМЭВМ, это, пожалуй, самые простые и дешевые. Они имеет очень простую архитектуру и систему команд, однако содержат все традиционные узлы ОМЭВМ. Это позволяет успешно использовать их в учебном процессе.

Серия КР1820ВЕх состоит из четырех моделей. КР1820ВЕ1 и 2 выполнены по n-МОП технологии, КР1820ВЕ3 и 4 - по k-МОП технологии.

КР1820ВЕ1,4 - микроЭВМ с внешней памятью программ емкостью 1 килобайт. Применяются для отладки программного обеспечения в изделиях с малой серией или на этапе разработки и изготовления опытных партий изделий. Заключены в 40-выводные пластмассовые корпуса типа DIP.

КР1820ВЕ2,3 - микроЭВМ с внутренней масочной памятью программ объемом 1 килобайт. Выполнены в 28-выводных пластмассовых корпусах типа DIP.

Все модели имеют единую внутреннюю структуру. Модели ВЕ3 и ВЕ4 отличаются значительно меньшим энергопотреблением и расширенной системой команд.

Для учебных целей наиболее удобной является модель КР1820ВЕ4, потому в дальнейшем иллюстрировать принципы функционирования и программирования будем именно на этой модели.

1. Выбор и обоснование технических требований к устройству

Разрабатываемое устройство является генератор сигналов специальной формы (прямоугольных импульсов). Рассмотрим принцип работы данного устройства и сформулируем основные технические требования к нему.

Основным блоком данного устройства является однокристальная микроЭВМ серии КР1820.

Однокристальные четырехразрядные микро-ЭВМ серии КР1820 предназначены для решения ограниченных по сложности и производительности задач управления, формирования и обработки сигналов. Такой класс микро-ЭВМ получил название микроконтроллеров.

Из существующего разнообразия ОМЭВМ, это, пожалуй, самые простые и дешевые. Они имеет очень простую архитектуру и систему команд, однако содержат все традиционные узлы ОМЭВМ. Это позволяет успешно использовать их в учебном процессе.

Серия КР1820ВЕх состоит из четырех моделей. КР1820ВЕ1 и 2 выполнены по n-МОП технологии, КР1820ВЕ3 и 4 - по k-МОП технологии.

КР1820ВЕ1,4 - микроЭВМ с внешней памятью программ емкостью 1 килобайт. Применяются для отладки программного обеспечения в изделиях с малой серией или на этапе разработки и изготовления опытных партий изделий. Заключены в 40-выводные пластмассовые корпуса типа DIP.

КР1820ВЕ2,3 - микроЭВМ с внутренней масочной памятью программ объемом 1 килобайт. Выполнены в 28-выводных пластмассовых корпусах типа DIP.

Все модели имеют единую внутреннюю структуру. Модели ВЕ3 и ВЕ4 отличаются значительно меньшим энергопотреблением и расширенной системой команд.

Для учебных целей наиболее удобной является модель КР1820ВЕ4, потому в дальнейшем иллюстрировать принципы функционирования и программирования будем именно на этой модели.

2. Основные параметры КР1820ВЕ4

Температурный диапазон - минус 45 град. C. +85 град. C.

Напряжение питания 5V+/-10%.

Потребляемая мощность:

в статическом режиме - 1200 мкВт,

в динамическом режиме - 1 мA/MГц.

Количество элементов - 30000.

Разрядность - 4.

Тактовая частота - (0 - 4) МГц.

Один уровень прерывания по вектору.

Количество команд - 58 (31 однобайтовая + 27 двухбайтовых).

Количество уровней вложения программ - 4.

Емкость ОЗУ - 256 бит (64*4 ячейки).

Емкость ПЗУ - (1024*8) бит.

Технология - k-МОП.

Микросхема по входам и выходам стыкуется с ТТЛ и КМОП

Нагрузочная способность выходных портов 1 вход ТТЛ.

Условное графическое обозначение микросхемы КР1820ВЕ4 показано на рис.1.


Рис.1.

Назначение выводов микросхемы КР1820ВЕ4 приведено в табл.1.

Таблица 1

Номер вывода Обозначение Назначение
1 2 3
1 CKO Выход тактового сигнала
2 СKI Вход тактового сигнала
3 IP4 Вход/выход адрес/данные
4 RS Вход сигнала "сброс"
5 IP3 Вход/выход адрес/данные
6 IP2 Вход/выход адрес/данные
7 IP1 Вход/выход адрес/данные
8 IP0 Вход/выход адрес/данные
9 IP7 Вход/выход адрес/данные
10 IP6 Вход/выход адрес/данные
11 L7 Вход/выход информационных данных
12 L6 Вход/выход информационных данных
13 L5 Вход/выход информационных данных
14 L4 Вход/выход информационных данных
15 IN1 Вход информационных данных
16 IN2 Вход информационных данных
17 UСС Вывод питания от источника напряжения
18 L3 Вход/выход информационных данных
19 L2 Вход/выход информационных данных
20 L1 Вход/выход информационных данных
21 L0 Вход/выход информационных данных
22 0V Общий вывод
23 SI Вход последовательных данных
24 SO Выход последовательных данных
25 SR Выход логически управляемого источника Системных синхроимпульсов
26 IN0 Вход информационных данных
27 IN3 Вход информационных данных
28 G0 Вход/выход информационных данных
29 G1 Вход/выход информационных данных
30 G2 Вход/выход информационных данных
31 G3 Вход/выход информационных данных
32 SKIP Выход пропуска команды
33 FL A/D Выход сигнала управления флагом. Адрес/данные
34 А9 Выход адреса
35 А8 Выход адреса
36 IP5 Вход/выход адрес/данные
37 D3 Выход информационных данных
38 D2 Выход информационных данных
39 D1 Выход информационных данных
40 D0 Выход информационных данных

В данном курсовом проекте будет использоваться микроЭВМ КР1820ВЕ4.

3. Разработка структурной схемы устройства

Структурная схема генератора прямоугольных импульсов выглядит следующим образом:



Рис. 2

4. Разработка принципиальной электрической схемы

Принципиальная электрическая схема разрабатывается исходя из приведенной выше структурной схемы устройства. В ней кроме микросхем основных блоков присутствуют различные вспомогательные цепи для питания синхронизации и согласования. Рассмотрим подробней все компоненты.

Микросхема КР1820ВЕ4 работает по программе, записанной во внешнем постоянном запоминающем устройстве. Адресное пространство ПЗУ объемом 1К 8 бит разбито логически на 16 страниц по 64 8-разрядных слова. В систему команд ОМЭВМ К1820ВЕ4 входят арифметические, логические команды, команды ввода/вывода, обращения к памяти, к регистрам, команды проверки.

Система команд насчитывает 58 команд: 31 однобайтовая и 27 двухбайтовых. Двухбайтовые команды выполняются за два машинных цикла, однобайтовые, за исключением команд LQID и JID, за один.

Функционирование.

Инициализация (начальный запуск) заключается в том, что очищается счетчик команд (в счетчик команд во всех разрядах записываются нули, что соответствует нулевому адресу ПЗУ) и очищаются регистры A, B, C, D, EN, G и SIO.

Вывод SR с каждым командным циклом задает системный синхроимпульс.


Рис.3

Начальный запуск ОМЭВМ организуется автоматически при условии времени нарастания питания в пределах от 1 мкс до 1 мс. Если это время более 1мс, для обеспечения надежного запуска необходимо к входу RS подсоединить диод и RC цепочку, как показано на рис.1.

Постоянная времени RC-цепочки должна минимум в 5 раз превышать время установления питания. Вход RS реализован в виде триггера Шмидта и, если он не используется, то вывод должен быть подключен к UCC .

Низкий уровень должен быть приложен к входу RS на время, не меньшее трех машинных циклов, с тем, чтобы обеспечить надежный начальный запуск.

R10=10 кОм; С3=10 мкФ.


ОЗУ может быть очищено только программным способом. Первой командой (нулевой адрес ПЗУ) должна быть команда CLRA.

В микроЭВМ предусмотрены режимывнешней и внутренней синхронизации.


Рис.4.

Режим внешней синхронизации, когда тактовые импульсы от внешнего генератора поступают на вход CKI.

В режиме внутренней синхронизации задающий генератор реализуется на выводах CKI и CKO по схеме, показанной на рис.4. Для частоты кварцевого резонатора BQ1 4 МГц R8=1 КОм, R9=1 МОм, С2=27 пФ.

В процессе функционирования по командам ввода/вывода данные на микроЭВМ могут поступать по магистралям IN, L, G, SI. Результаты обработки данных поступают на магистрали D, G, L, SO.


Дарим 300 рублей на твой реферат!
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!
Мы дарим вам 300 рублей на первый заказ!