Для висвітлення символів
індикаторах реалізовано 7 сегментів,
тому на вхід індикатора необхідно подавати
7 розрядний код. Для пере-творення 4 розрядного
коду в 7 розрядний код керування сегментами
будемо використовувати мікросхему К514ИД1.
Інтегральна мікросхема
К514ИД1 є дешифратором і призначена для
керування сегментним індикатором із
загальними катодами. Дешифратор зроблений
за ТТЛ- технологією.
Умовне графічне позначення
показано на рисунку 3.15
Рисунок 3.15 Умовне
графічне позначення мікросхеми К514ИД1
Для постійного висвітлення
символів двійковий код необхідно за-пам’ятовувати.
Тому для збереження інформації, а також
для можливості підключення до шини даних
вибираємо мікросхему К555ИР23, яка є восьми
розрядним регістром- фіксатором з трьома
станами на виходах. Переведення виходів
в активний стан відбувається при наявності
логіч-ного нуля на вході . Запис інформації
відбувається по передньому фронту символу
на вході С.
Умовне графічне
позначення показано на рисунку 3.16
Рисунок 3.16 Умовне
графічне позначення мікросхеми К555ИР23
Згідно завдання до курсового
проекту індикація повинна керуватися
статичним методом.
Для забезпечення статичної
індикації входи Г всіх індикаторів
не-обхідно підключити до розподілювача
імпульсів. До складу розподілювача імпульсів
входить : дешифратор,регістр .
На кожний індикатор інформація
подається почергово з частотою 400 ГЦ.
Генератор вибираємо такий
же, що і в блоці клавіатури (дивись п.3.3.3)
Також задаємось значенням
опіру резистора R1 = 10 МОм. Тоді ємність
конденсатора С1 згідно формули 3.10 розраховується.
Значення конденсатора повино
знаходитись в діапазоні 300пФ… 100мкФ. Розрахована
ємність знаходиться в цьому діапазоні.
З довідника / 4 /
вибираємо типи резисторів та конденсатора.
R1: МЛТ – 0,125 –
100кОм ± 5%
R2: МЛТ – 0,125 –
1кОм ± 5%
C2: КМ 5б – М470 – 28мкФ
Вибираємо лічильник К1555ИЕ5
. Так як необхідно керувати 6 індикаторами
беремо в цій мікросхемі 3розрядний лічильник
ы використовуємо 2 мікросхеми.
Дешифратор вибираємо
К555ИД7.
Так як індикатори споживають
струм не більше 75мА, а напруга живлення
не більше 25В, вибираємо транзистор типу
КТ315А, який має такі параметри:
- максимальний колекторний
струм Ikmax=100мА
- максимальна
напруга на переході КЕ Uкеmax=25В
- максимальна
споживана потужність PКmax= 150 мВт
Резистор вибираємо 1кОм.
3.5 Інтерфейс зв’язку ЕОМ
Паралельні інтерфейси характеризуються
тим, що в них для передачі біт у слові
використовуються окремі сигнальні лінії,
і біти передаються одночасно. Паралельні
інтерфейси використовують логічні рівні
ТТЛ (транзисторно-транзисторної логіки),
що обмежує довжину кабелю через невисоку
перешкодозахищеність ТТЛ-інтерфейсу.
Гальванічна розв'язка відсутня. Паралельні
інтерфейси використовують для підключення
принтерів. Передача даних може бути як
односпрямованої (ІРПР), так і двунаправленої
(ІРПР). Іноді паралельний інтерфейс використовують
для зв'язку між двома комп'ютерами .
Поняття ІРПР ставиться як
до набору сигналів і протоколу взаємодії,
так і до 36-контактного рознімання на принтерах.
Призначення сигналів наведене в табл.
1. Інтерфейс ІРПР підтримується принтерами
з паралельним інтерфейсом. Його вітчизняним
аналогом є інтерфейс ІРПР-М. Традиційний
порт SPP (Standard Parallel Port) є односпрямованим
портом, через який програмно реалізується
протокол обміну ІРПР. Порт виробляє апаратне
переривання по імпульсу на вході Ack#.
Для зв’язку з інтерфейсом
будемо використовувати КР580ВВ55.
Умовне графічне позначення
показано на рисунку 3.17
Рисунок 3.17 - Умовне
графічне позначення КР580ВВ55
Умовне графічне позначення
показано на рисунку 3.17.
Технічні характеристики
- Напруга живлення
+5В
- Споживана потужність
0,3Вт
- Схемо технологія
n – МОП
Паралельний інтерфейс може
працювати в трьох режимах. В завдані до
курсового проекту заданий режим роботи
0.
В режимі 0 інформація передається
через порти А , В і С. Таким чином в курсовому
проекті необхідно КР580ВВ55 підключити
к сигналам інтерфейсу ІРПР.
Порт А підключаємо до вхідних
сигналів Data [0:7].
Порт С та порт В використовуємо
для передачі та прийому сигналів інтерфейсу:
-BUSYIN –РС0;
-ACKNLGIN –РС1;
-STROBEOUT –РС2;
-STROBEIN –РС4;
-BUSYOUT–РС5;
-ACKNLGOUT – РС6 .
В режимі 0 інформація фіксується
у внутрішніх регістрах.
На рисунку 3.18 приведено умовне
графічне позначення КР580ВВ55.
Рисунок 3.18 - Умовне
графічне позначення КР580ВВ55
3.6 Розробка блоку керування
об’єктами
Як об’єкти керування в цьому
курсовому проекті використовуються пристрої
вводу та виводу графічної інформації,
які позначаються відповідно джерелом
та приймачем інформації.
3.6.1 Опис блоку виводу
даних на графічний реєструючий пристрій
Пристрій виводу графічної
інформації виконаний у вигляді двокоординатного
графічного реєструючого пристрою (ГРП),
наприклад, плоттера. ГРП має робоче поле,
на якому розміщається носій інформації
(папір), обмежене координатами [0,Xmax], [0,Ymax] і два виконуючих
механізми ВМХ і ВМУ, за допомогою яких
здійснюється переміщення реєструючого
органа (РО) в межах робочого поля. Величина
переміщення РО по кожній з координат
задається контролером у вигляді дискретного
сигналу, що надходить від виконуючих
механізмів лініями Хі та Уj. Реєстрація
точки з координатами Хі , Уj здійснюється
за сигналом WR, який формується контролером.
Розміри робочого поля ГРП
можуть бути, від 210х300мм до 420х600мм. Дозволяюча спроможність реєструю
чого органа змінюється від 0,1 до 0,5мм.
Вибір розрядності коду цифрового
каналу виконуються згідно з формулами
3.9 та 3.10.
Nx=log2
,
(3.9)
Nу=log2
,
(3.10)
де, Хmax, Ymax – максимальна
величина координат ГРП;
δх, δу - дозволяючи здатність ГРП за координатами
Х, У.
Nx=11
Ny=10
Контролер взаємодіє з об’єктом
керування через цифрові канали виводу
інформації.
Канали цифрового вводу-виводу
реалізуються на підставі паралельного
інтерфейсу КР580ВВ55 разом з відповідними
підсилювачами, які повинні забезпечувати
потрібний рівень вхідних та вихідних
сигналів.
Умовне графічне позначення
показано на рисунку 3.19.
Технічні характеристики
- Напруга живлення
+5В
- Споживана потужність
0,3Вт
- Схемо технологія
n – МОП
Паралельний інтерфейс може
працювати в трьох режимах. В завдані до
курсового проекту заданий режим роботи
0. Розрядність даних при виведені інформації
дорівнює 12.
Рисунок 3.19- Умовне
графічне позначення КР580ВВ55
В режимі 0 інформація передається
через порти А , В і С. Таким чином в курсовому
проекті необхідно використовувати дві
мікросхеми КР580ВВ55 для кожної координати.
Порти А та В обох мікросхем будуть
використані для виведення 12 – розрядних
даних
В режимі 0 інформація фіксується
у внутрішніх регістрах. КР580ВВ55 програмується
таким чином, щоб спочатку до мікропроцесора
надійшла інформація з порта А, а потім
з порта В.
3.6.2 Опис пристрою
вводу графічної інформації (ПВГІ)
Опис пристрою вводу графічної
інформації (ПВГІ). Пристрій вводу графічної
інформації виконаний у вигляді планшета,
на якому закріплюється оригінал графічного
зображення. Активне поле планшета обмежене
координатами [0,Xmax], [0,Ymax].
Введення до контролера координат
кодового графічного примітива здійснюється
знімачем типу «шина», який може вільно
переміщуватися в межах активного поля
планшета. При цьому на виходах Хі , Уj знімача безперервно
формуються аналогові, які відображають
координати точок, в яких розміщається
в цей час знімач. Дозволяюча спроможність
від 0,1мм до 0,5мм . Введення
координат кодової точки до контролеру
здійснюється за допомогою сигналу RD,
сформованого на виході знімача після
його розміщення у вибрану точку, а також
при наявності сигналу «Дозвіл вводу»
від контролера.
Згідно завданню пристрій введення
графічної інформації - цифровий
з наступними параметрами:
-максимальні
величини координат: Xmax = 210, Ymax = 300.
- дозволяюча здатність
δx = 0,25мм.
Канал аналового вводу графічної інформації
реалізується на підставі АЦП, які
повинні забезпечити потрібну кількість
аналогових каналів.
В зв’язку з тим, що максимальне
значення координат для ПВГІ та ГРП можуть
різнитися, розрахунки виконуються окремо
для кожного пристрою.
Nx=log2
=11
Ny=log2
=10
З двох отриманих результатів
вибираємо більший. Таким чином розрядність
паралельного коду дорівнює 11.
Пристрій введення інформації
містить в своєму складі паралельний інтерфейс
КР580ВВ55, який запрограмовано на режим
0 .
У режимі 0 за допомогою КС
= 10010001 лінії РА7 ... РА0 і РС3 ... РС0 налаштовується
на введення, а лінії РВ7 ... В70, РС7 ... С74-
на вивід. Обмін з МП здійснюється за ініціативою
МП зверненням до РА, РВ і РС. У режимі 0
можуть працювати всі три порти, причому
порт С розділяється на два незалежних
4-бітових порту. Виведені дані фіксуються
в регістрах цих портів, а дані, що вводяться
не запам'ятовуються. Режим 0 застосовується
в програмно-керованому введенні-виведенні
з повільно діючими периферійними пристроями.
3.7 Вибір схеми переривань
Під час виконання поточної
(фонової) програми в комп`ютері виникають
заздалегідь невідомі події, які вимагають
миттєвої реакції на них (аварія в системі,
готовність ПП до передачі даних, ділення
на нуль та інші). Реакція полягає в перериванні
фонової програми, переході до підпрограми
обслуговування даної події та поверненні
програми в попередній стан. Кожна подія,
яка вимагає переривання, супроводжується
сигналом - запитом переривання. Переривання
- важлива архітектурна особливість машини,
яка дозволяє ефективно організувати
роботу процесора за наявності декількох
паралельних процесів.
Розглянемо коротко систему
переривань МП КР1821ВМ85. У даному МП є п'ять
входів переривань. Після одержання сигналу
переривання по цьому вході МП уводить
із шини даних вектор переривання – команду,
що виставляється пристроєм, що запросив
переривання. Звичайно це команда RST п,
по якій здійснюється перехід програми
до команди, код якої зберігається в осередку
з адресою .8п (адреса, з якого здійснений
перехід, запам'ятовується в стеці).
У МП Кр1821ВМ85 є три входи переривання
RST п, сигнали на які відразу ініціюють
перехід до команди, що зберігається в
комірці пам'яті з адресою 8п. Таким чином,
при використанні цих входів переривання
немає необхідності в тім, щоб зовнішній
пристрій виставляв на шині даних потрібну
команду. Адреси переходів для переривань
по входах RST 5.5, RST 6.5, RST 7.5 наступні: 002Сh,
0034h, 003Сh. Дані переривання можуть маскуватися
(забороняється) програмним способом
командою SIM (установка маски). Читання
маски переривань виробляється по команді
RIM.