Описание принципиальной схемы

Принципиальная электрическая схема системы ввода релейных и аналоговых сигналов построена на микропроцессоре INTEL 8086−1 (DD7). Тактовая частота микропроцессора задаётся генератором с кварцевой стабилизацией 30 МГц. Сброс устройства при включении питания осуществляется подачей напряжения низкого уровня на вход RESET. Сигналы шины управления MEMR, MEMW, IORD, IOWR формируются на логических элементах DD11 и DD17 и совокупности сигналов управления с процессора RD, WR и M/I0.

Линии шины адреса/данных (AD0-AD15) подключены к буферным регистрам (DD13, DD14) и к двунаправленным шинным формирователям (DD19, DD20). Линии адреса/состояния (A16-A19) подключены только к буферному регистру (DD15). Буферные регистры (DD13-DD15) и шинные формирователи (DD19, DD20) обладают высокой нагрузочной способностью, что позволяет осуществить связь микропроцессора со схемами памяти и переферийными устройствами ввода/вывода.

К микропроцессору через буферные регистры (DD13-DD15) подключены 2 схемы ОЗУ (DD23,DD24) статического типа, объёмом по 32 КБайта каждая. Расположение памяти в физическом адресном пространстве задается логическими элементами DD16. При обращении к ОЗУ младший или старший банки выбираются сигналами ВНЕ или А0 в соответствии с логикой обращения к памяти процессора.

Запись осуществляется при подаче сигнала MEMW на ножку WE (27) — DD23, DD24, а чтение — при подаче сигнала MEMR на ножку ОЕ (22) — DD23, DD24.

Так же к микропроцессору через буферные регистры (DD13-DD15) подключены 2 микросхемы ПЗУ (DD25,DD26), объёмом по 8 Кбайт каждая. Расположение памяти в физическом адресном пространстве задается логическими элементами DD12, DD21 и DD22. Так как при чтении слова программы процессор всегда считывает слово по четному адресу, то для обращения к ПЗУ, в отличии от обращения к ОЗУ, сигналы ВНЕ и А0 не используются. Чтение происходит путём подачи сигнала MEMR (низкого уровня) на ножку OE (22) — DD25, DD26. Запись в ПЗУ не производиться, поэтому ножка PGM подключена на землю.

Для выбора устройств ввода/вывода, подключённых к ША и ШД, используется дешифратор адреса, собранный на логических элементах DD10, DD12 и DD18. Если на адресных входах A7 — A15 все 0, то на выходе DD12 — 0. В противном случае на выходе DD12 появляется высокий уровень, который переводит выходы DD18 в высокоимпендастное состояние (состояние «выключено»).

В данном устройстве содержится 16 аналоговых входов. Аналоговые сигналы через разъём поступают на мультиплексор (DA1), который в зависимости от разрядов адреса A0-A3 выбирает входной канал и посылают его на выход. Сигнал после мультиплексора поступает на усилитель (DA2), который усиливают его для подачи на АЦП (DA3). В исходном состоянии на выходе BUSE АЦП установлен сигнал низкого уровня. По команде OUT «» на выходе SEL0 дешифратора устройств ввода — вывода установится лог. 0, а при приходе сигнала записи в устройстве ввода — вывода IOWR триггер (DD2) переключится и запустит преобразователь. На выходе BUSE установится низкий уровень, что свидетельствует о начале преобразования, при этом триггер (DD2) возвращается в исходное состояние. Готовность преобразования считывается командой IN ««, которая устанавливает низкий уровень на SEL1 и на IORD, с вывода BUSE, поступающего на шину данных в разряд D7 через элемент DD1. При установлении D7 в нулевое состояние, микропроцессор считывает данные командой IN «» и помещает их в ОЗУ.

В данном устройстве содержится 4 релейных входа. Релейные сигналы поступает через разъём на преобразователь уровня (DD3) и логические элементы (DD5). По мере поступления информации на вход, с помощью логических элементов (DD5) формируется прерывание, которое поступает на вход внешнего прерывания INTR (18) микропроцессора (DD7). При появлении прерывания, микропроцессор (DD7) обращается к блоку ввода релейных сигналов, через дешифратор адреса (DD18) выставляет сигнал SEL2, который подается на входы разрешения считывания на буферный регистр (DD6) и производит чтение поступивших данных. Микропроцессор (DD7) выставляет сигнал WR для записи данных в ОЗУ (DD23,DD24).

Посредством клавиатуры возможен ввод данных, задание или изменение режима работы микропроцессора (DD7). Клавиатура содержит 10 кнопок. Командой IN «» устанавливается SEL3 в низкий логический уровень, который разрешает последовательный опрос состояния клавиатуры. Номер нажатой клавиши заносится в ОЗУ.

Микропроцессор (DD7) производит вывод результатов обработки информации на точечный дисплей по средствам контроллера дисплея (KS0108). Микропроцессор (DD7) управляет работой контроллера (KS0108) с помощью системной шины DB7-DB0, сигналов выборки SEL4, а также сигналов RESET, IOWR и IORD.

Блок индикации имеет два вывода для подключения напряжения питания Vdd (+5В) и Vss («земля»). Вывод U0 предназначен для управления контрастностью.

Схема вывода аналогового сигнала инициализируется сигналом выборки SEL6. Сигналом IOWR происходит загрузка данных в регистры ЦАП (DA5). Источником опорного напряжения служит микросхема DA4. С ЦАП (DA5) сигнал в виде однополярного напряжения поступает на операционный усилитель (DA2). Операционный усилитель (DA2) вместе с источником опорного напряжения (DA4) служат для получения биполярного сигнала на выходе.

RS-232 производит вывод информации с помощью микросхем — универсального синхро-асинхронного приемопередатчика (DD27), генератора скорости передачи (Bit Rate generator) (DD28), преобразователь сигналов последовательного порта RS- 232 (DD30)и выводится через разъём DIP-6S (XS4). Для передачи используется линия TxD, для приема — RxD. Формат передачи: 1 старт-бит, 8 информационных бит, 1 бит паритета, 1 стоп-бит. Скорость обмена выбирается установкой перемычки между соответствующими контактами.