Описание функциональной схемы устройства

В данной работе разрабатывается микропроцессорная система с минимальной конфигурацией, что предполагает использование управляющих сигналов, формируемых непосредственно на выводах микропроцессора Intel 8086. Структурная схема процессорного блока системы представлена на рисунке 6.

Микропроцессор обеспечивает выполнение программы хранящейся в модуле памяти, формирует адреса и сигналы управления для обращения к определенным ячейкам памяти модуля памяти, и отдельным элементам системы, таким как порты ввода/вывода. Для разделения (демультиплексирования) шины адреса/данных, буферирования шины адреса и шины данных, а так же для усиления сигналов применяются буферные регистры (БР) и шинные формирователи (ШФ). Микропроцессор для управления БР и ШФ формирует сигналы DEN, DT/R и ALE. С помощью сигналов M/I0, WR, RD и дешифратора формируются сигналы управления MEMR, MEMW, IORD и IOWR.

Формируемый процессором адрес A19−0 имеет 20 разрядов, таким образом, объем адресуемой памяти составляет 1 Мбайт.

Генератор тактовых импульсов (ГТИ) обеспечивает формирование тактовых сигналов для модулей микропроцессора и внешних устройств.

Память состоит из ПЗУ и ОЗУ, разделенных на младший и старший банки. Расположение памяти в физическом адресном пространстве задается дешифратором DC, вырабатывающим сигналы выбора ОЗУ или ПЗУ. При обращении к ОЗУ младший или старший банки выбираются сигналами ВНЕ или А0 в соответствии с логикой обращения к памяти процессора. Так как при чтении слова программы процессор всегда считывает слово по четному адресу, то для обращения к ПЗУ сигналы ВНЕ и А0 не используются. Рис. 7 Блок памяти.

Блок аналоговых сигналов (рис. 7) состоит из 16-ти канального мультиплексора, усилителя, 16-ти разрядного АЦП и буферных регистров. 16 аналоговых сигналов поступают на мультиплексор, которые в Рис. 8 Блок аналоговых сигналов зависимости от адреса перебирают их поочередно. Сигнал после мультиплексоров поступает на усилитель, который усиливает его для подачи на АЦП.

Блок релейных сигналов на рис. 8 обеспечивает поступление входных данных на шину данных. В данном устройстве содержится 4 релейных входа. По мере поступления информации на вход, формируется прерывание.

Рис. 9 Блок релейных сигналов

Блок клавиатуры предназначен для ручного ввода данных, задания или изменения режима работы микропроцессора. Клавиатура содержит 10 кнопок.

Рис. 10 Клавиатура

Блок индикации (рис. 11) представляет собой жидкокристаллический модуль. Он включает в себя контроллер управления KS0108 и ЖК панель 64×64 точки. К блоку индикации подключена 8-ми битная шина данных с младшим разрядом и шина управления. Управление блоком индикации осуществляется согласно инструкции контроллера KS0108.

Рис. 11 Индикация.

Вывод цифровой информации производится с помощью интерфейса RS-232 (рис.12), который реализован с по.

мощью программируемого приёмо-передатчика, генератора и преобразователя уровня сигналов RS-232. Приёмо-передатчик осуществляет преобразования параллельного кода в последовательный поток символов Рис. 12 RS-232.

со служебными битами: старт, стоп, контроль и выдаёт этот поток в канал связи с различной скоростью. Также выполняет обратное преобразование из последовательного потока в параллельный.

Блок выходной информации (рис.13) представляет собой 10-и разрядный ЦАП, источник опорного напряжения и схему смещения. Данные с шины данных поступают на входы ЦАП и преобразуются из двоичного кода пропорционально в однополярное напряжение. Данное напряжение с ЦАП, поступает на схему смещения для получения биполярного напряжения.

Рис. 13 Блок ЦАП