Микропроцессоры и микропроцессорные системы

 

Выбираем из справочника микросхемы триггеров 530ТВ9 - два JK. триггера. Изображение микросхемы представлено на рисунке 6. Для построения устройству также необходима микросхема К155ЛАЗ, так как она содержит элемент И-НЕ.

Назначение выводов интегральной микросхемы 530ТВ9 представлено в таблице 11. Электрические параметры интегральной микросхемы 530ТВ9 представлены в таблице 12

Рисунок 8 - Микросхема 530ТВ9

Таблица 11 - Назначение выводов микросхемы 530ТВ9

Номер вывода	Обозначение	Назначение
1	2	3
1,13	CI, C2	Входы сброса состояния триггеров
2, 12	К1,К2	Входы сигнала К
3,1	J1,J2	Входы сигнала J
4,10	S1,S2	Входы сигнала НУ
5,9	Q	Выходы сигнала результата
6,7		Выходы сигнала результата в инверсном состояние
8	GND	Общий
14, 15	R1,R2	Входы сигнала НУ
16	Ucc	Напряжение питания

 

 Таблица 12 - Электрические параметры интегральной микросхемы 530ТВ9

Параметр	Значение
1	2
Входной ток низкого уровня	<-2мА
Входной ток высокого уровня	0,05 мА
Выходное напряжение низкого уровня	0,5В
Выходное напряжение высокого уровня	2,7В
Время задержки	7 не
Мощность потребления	19 мВт
Номинальное напряжение	0,5В
Максимальное напряжение питания	5,5В
Максимальное напряжение питания на входе	5В
Максимальное напряжение, приложенное к выходу закрытой схемы	5,5В
Минимальное напряжение питания на входе	- 0,4В
Максимальная емкость нагружен	150пФ

 

По результатам минимизации строим схему электрическую принципиальную, изображенную в приложении Е.

Значение сигналов Q, J и К после сигнала НУ и по сигналам перехода к следующим состояниям рассчитаны по уравнениям состояния счетчика. Результаты расчета сведены в таблицу 10. Соответствующие графики приведены на рисунке 9.

Рисунок 9 - Графики работы счетчиков на JK триггерах

Рисунки печатной платы последовательностного цифрового устройства представлены, в приложении Ж.

Схема расположения элементов последовательностного цифровой устройства представлена в приложении З.

Спецификация последовательностного устройства представлена в приложении И.

 

Задание 3

Спроектировать микропроцессорную систему, реализующую  функциональные свойства комбинационного и последовательностного устройства.

Рисунок 10 - Электрическая принципиальная схема микропроцессорной системы

БИС ГФ24 - генератор, ВМ80А - микропроцессор, ВК38 - системный контроллер образуют процессор управляющей системы. Реальные возможности такого процессора шире требуемых для выполнения задания, поэтому есть неиспользуемые выводы этих БИС. Они на схеме не указаны.

Память в системе образуется двумя БИС КР556РТ17 - ППЗУ с пережигаемым перемычками, организация 512*8. Оперативная память для записи и считывания промежуточных данных выполнена на БИС КР518РУ8 - ОЗУ с организацией 16* 8, Для ее активизации в качестве сигнала ВМ используется бит адресного сигнала А9.

Для ввода и вывода данных и: МПС используется БИС ВВ55А – интерфейс ввода/вывода. После включения напряжения питания по сигналу СВР все внутренние регистры этой БИС обнуляются. Для начала работы по передаче данных ее каналы А, В, С, обладающие свойствами двунаправленных регистров, необходимо настроить на 
направление передачи. Занесение в РУС (порт 03) слова данных 98Н настраивают на канал А (порт 00) на ввод, Канал В (порт 03) на вывод, старшие на ввод. При обращении к ВВ55А по адресному сигналу и соответствующим сигналам ЧТВВ или ЗПВВ она активизируется сигналом ВМ, образуемым их конъюнкции.

В качестве регистра прерывания использован регистр ИР82. На его вход образован код команды RST4. Внешний сигнал начальной установку воспринимается как RESET — входной сброс, поступающий на генератор, микропроцессор она попадает синхронизированная с тактовыми сигналами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алгоритм

 

 

Текст программы на языке Assembler кр580

 

;ЗАГРУЗКА x1, x2, x3

 

; Пусть переменные будут содержаться в следующих ячейках памяти:

; x1 - 51h

; x2 - 52h

; x3 - 53h

 

;Запись х1

IN x1      ; Введем  значение х1 в А-регистр (аккумулятор)

MVI M, 51h ; Записываем в регистр  М(пара регистров Н и L) адрес  ячейки

MOV M, A   ; Заносим значение  х1 из аккумулятора в М регистр -

           ; т.е. записываем значение х1 в  ячейку памяти 51h

 

;Запись х2

IN x2      ; Введем  значение х2 в А-регистр (аккумулятор)

MVI M, 52h ; Записываем в регистр  М(пара регистров Н и L) адрес  ячейки

MOV M, A   ; Заносим значение  х2 из аккумулятора в М регистр -

           ; т.е. записываем значение х2 в  ячейку памяти 52h

 

;Запись х3

IN x3      ; Введем  значение х3 в А-регистр (аккумулятор)

MVI M, 53h ; Записываем в регистр  М(пара регистров Н и L) адрес  ячейки

MOV M, A   ; Заносим значение  х3 из аккумулятора в М регистр -

           ; т.е. записываем значение х3 в  ячейку памяти 53h

 

;ВЫЧИСЛЕНИЕ !x1, !x2, !x3

 

; Пусть инверсированные переменные будут содержаться в следующих ячейках памяти:

; !x1 - 61h

; !x2 - 62h

; !x3 - 63h

 

;Вычисление и запись !х1

LDA 51h       ; переносим  содержимое ячейки 51h в аккумулятор

              ; т.е. записываем значение х1 в  А-регистр

MVI M, 61h    ; указываем  адрес, где будет храниться !х1

JNZ metka1    ; переход, если  не 0, т.е. передаем управление

              ; по метке metka1, если в аккумуляторе не 0

MVI A, 1b     ; посылаем  в аккумулятор 1, т.е. если в аккумуляторе 0,

              ; то записываем в него 1

MOV M, A      ; записываем  содержимое аккумулятора (!х1) по адресу

   ; 61h в М регистр

JMP skip1     ; безусловный переход по метке skip1

metka1:       ; переход  по метке

MVI A, 0b     ; посылаем  в аккумулятор 0, т.е. если в аккумуляторе 1,

              ; то записываем в него 0;

MOV M, A      ; записываем  содержимое аккумулятора (!х1) по адресу

              ; 61h в М регистр

skip1:

 

;Вычисление и запись !х2

 

LDA 52h       ; переносим  содержимое ячейки 52h в аккумулятор

              ; т.е. записываем значение х2 в  А-регистр

MVI M, 62h    ; указываем  адрес, где будет храниться !х2

JNZ metka2    ; переход, если  не 0, т.е. передаем управление

              ; по метке metka2, если в аккумуляторе не 0

MVI A, 1b     ; посылаем  в аккумулятор 1, т.е. если в аккумуляторе 0,

              ; то записываем в него 1

MOV M, A      ; записываем содержимое аккумулятора (!х2) по адресу

              ; 62h в М регистр

JMP skip2     ; безусловный переход по метке skip2

metka2:       ; переход  по метке

MVI A, 0b     ; посылаем  в аккумулятор 0, т.е. если в аккумуляторе 1,

              ; то записываем в него 0;

MOV M, A      ; записываем  содержимое аккумулятора (!х2) по  адресу

              ; 62h в М регистр

skip2:

 

;Вычисление и запись !х3

 

LDA 53h       ; переносим  содержимое ячейки 53h в аккумулятор

              ; т.е. записываем значение х3 в А-регистр

MVI M, 63h    ; указываем  адрес, где будет храниться !х3

JNZ metka3    ; переход, если  не 0, т.е. передаем управление

              ; по метке metka3, если в аккумуляторе не 0

MVI A, 1b     ; посылаем  в аккумулятор 1, т.е. если в аккумуляторе 0,

              ; то записываем в него 1

MOV M, A      ; записываем  содержимое аккумулятора (!х3) по  адресу

              ; 63h в М регистр

JMP skip3     ; безусловный переход по метке skip3

metka3:       ; переход  по метке

MVI A, 0b     ; посылаем в аккумулятор 0, т.е. если в аккумуляторе 1,

              ; то записываем в него 0

MOV M, A      ; записываем  содержимое аккумулятора (!х3) по  адресу 63h в М регистр

skip3:

; Зарезервируем  следующие ячейки памяти для P

; P - 71h

 

;ВЫЧИСЛЕНИЕ 

;

 

; вычисление   !x1*!x2

MVI M, 61h  ; записываем в регистр М адрес ячейки, где храниться !x1

MOV C, M    ; записываем  значение !х1 в регистр С

MVI M, 62h  ; записываем в регистр М адрес ячейки, где храниться !х2

MOV A, M    ; записываем значение !х2 в A-регистр (аккумулятор)

ANA C       ; логическое  умножение содержимого аккумулятора  и

            ; регистра С, т.е. А = !x1*!x2

MOV D, A    ; посылаем  значение !x1*!x2 из аккумулятора в регистр D

 

;вычисление   !x1*!x2+!x1*!x3

MVI M, 61h ; записываем в регистр М адрес ячейки, где храниться !x1

MOV C, M    ; записываем  значение !x1 в регистр С

MVI M, 63h  ; записываем в регистр М адрес ячейки, где храниться !х3

MOV A, M    ; записываем  значение !х2 в A-регистр (аккумулятор)

ANA C       ; логическое умножение содержимого аккумулятора и

            ; регистра С, т.е. А = +!x1*!x3

ORA D       ; логическое  сложение аккумулятора с регистром D

            ; т.е. A= x4*!x3+ x4*!x2*!x1

MOV D, A    ; посылаем  значение из аккумулятора в  регистр D

 

;вычисление   !x1*!x2+!x1*!x3+x1*x2*x3

MVI M, 51h  ; записываем в регистр М адрес ячейки, где храниться х1

MOV C, M    ; записываем  значение х1 в регистр С

MVI M, 52h  ; записываем в регистр М адрес ячейки, где храниться х2

MOV A, M    ; записываем  значение х2 в A-регистр (аккумулятор)

ANA C       ; логическое  умножение содержимого аккумулятора  и

            ; регистра С, т.е. А = x1*x2

MVI M, 53h  ; записываем в регистр М адрес ячейки, где храниться х3

MOV C, M    ; записываем  значение х3 в регистр С

ANA C       ; логическое умножение содержимого аккумулятора и

            ; регистра С, т.е. А = x1*x2*x3

ORA D       ; логическое  сложение аккумулятора с регистром D

            ; т.е. A= !x1*!x2+!x1*!x3+x1*x2*x3

MOV D, A    ; посылаем  значение из аккумулятора в регистр D

 

MVI M, 71h  ; записываем в регистр М адрес ячейки

MOV M, A    ; посылаем  значение из аккумулятора

            ; в ячейку памяти 71h

; P

MVI M, 71h  ; записываем в  регистр М адрес ячейки, где  храниться y1

MOV B, M    ; посылаем  значение А = y1 из ячейки памяти 71h в

            ; аккумулятор

OUT B       ; выводим  полученное значение

END

 

Список используемой литературы   

 

1. Гуртовцев А.Л., Гудыменко С.В. Программы для микропроцессоров: Справ. Пособиею – Мн.: Выш. Шк.,1989. – 352 с.: ил.

2. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы: Учебник для техникумов связи.- М.: Радио и связь, 1987. – 400с.: ил.

3. Токхейм Р. Основы цифровой электроники; пер. с англ. М.: Мир, 1988, 392 с.

 

 

Приложение А

Электрическая принципиальная комбинационного устройства цифровой электронной техники

 

Приложение Б

Печатная плата комбинационного устройства цифровой электронной техники, сторона расположения элементов