Сигнал выбора кристалла поступает на вход CS микросхемы. Адресные входы А0 — А12 микросхемы подключаются к линиям BA0 — BA12 шины адреса соответственно. Входы/выходы данных DQ0 — DQ7 подключаются к линиям BD0 — BD7 шины данных соответственно. Вход (запись) микросхемы подключен к выводу микроконтроллера, а вход (чтение) подключен к выводу микроконтроллера. Запись и считывание в/из микросхемы DS1225AB осуществляется подачей низкого уровня на вход соответствующего режима, при низком уровне на входе выбора микросхемы .
РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ № 3 Электрическое сопряжение микропроцессорных компонентов
Произведем проверку электрического сопряжения элементов микропроцессорной системы, реализованную на базе реальных элементов.
В расчетах используем характеристики приведенные ниже.
1. Модуль процессора:
U1вх, В ≥ 2,7
U0вх, В ≤ 0,5
I0вх, мА ≤ - 2
I1вх, мА ≤ 0,05
Cвх, пФ ≤ 8
Uпит, В = 5 ± 5%.
U1вых, В ≥ 2,7
U0вых, В ≤ 0,5
I0вых, мА ≤ 100
I1вых мА ≤ -5
Cвых, пФ ≤ 10
Сн, пФ ≤ 200
Устройства ввода/вывода:
U1вх, В ≥ 2,7
U0вх, В ≤ 0,5
I0вх, мА ≤ -1,6
I1вх, мА ≤ 0,04
Cвх, пФ ≤ 8
Uпит, В = 5 ± 5%.
U1вых, В ≥ 2,7
U0вых, В ≤ 0,5
I0вых, мА ≤ 48
I1вых мА ≤ -2,4
Cвых, пФ ≤ 10
Сн, пФ ≤ 200
Остальные микросхемы применяются в соответствии с их паспортными характеристиками.
К шине данных микропроцессорной системы подключены: регистр адреса КР1533ИР22, микросхема постоянного запоминающего устройства К573РФ6А, микросхема энергонезависимой памяти DS1225AB, регистр для приема сигналов X1 — X4 КР1533ИР22, цифро-аналоговый преобразователь AD5341, регистр для вывода сигналов X1 — X4 КР1533ИР22, контроллер дисплея ICM7212, программируемый таймер КР580ВИ53.
Постоянно подключенными к шине данных являются устройства: таймер КР580ВИ53 и регистры адреса и выдачи сигналов X1 — X4 КР1533ИР22. Рассмотрим возможные варианты подключения устройств:
Если работаем с регистром ввода X1 — X4, то:
Для токов высокого уровня:
IOH (P0) ≥ IIHКР1533ИР22+ ILIК573РФ6А+ ILIDS1225AB+ ILIAD5341+ ILIICM7212+ IIHКР1533ИР22+ IIHКР1533ИР22+ IIHКР580ВИ53
800 мк
А ≥ 20 мк
А + 10 мк
А + 1 мк
А + 1 мк
А + 1 мк
А + 20 мк
А + 20 мк
А + 20 мк
А
800 мк
А ≥ 53 мк
А — условие выполнено Для токов низкого уровня:
IOL (P0) ≥ IILКР1533ИР22+ ILIК573РФ6А+ ILIDS1225AB+ ILIAD5341+ ILIICM7212+ IILКР1533ИР22+ IILКР1533ИР22+ IILКР580ВИ53
26 мА ≥ 0,1 мА + 10 мк
А + 1 мк
А + 1 мк
А + 1 мк
А + 0,1 мА + 0,1 мА + 0,1 мА
26 мА ≥ 0,413 мА — условие выполнено Если работаем с ПЗУ, то:
Для токов высокого уровня:
IOH (P0) ≥ IIHК573РФ6А+ ILIКР1533ИР22+ ILIDS1225AB+ ILIAD5341+ ILIICM7212+ IIHКР1533ИР22+ IIHКР1533ИР22+ IIHКР580ВИ53
800 мк
А ≥ 100 мк
А + 20 мк
А + 1 мк
А + 1 мк
А + 1 мк
А + 20 мк
А + 20 мк
А + 20 мк
А
800 мк
А ≥ 203 мк
А — условие выполнено Для токов низкого уровня:
IOL (P0) ≥ IILК573РФ6А+ ILIКР1533ИР22+ ILIDS1225AB+ ILIAD5341+ ILIICM7212+ IILКР1533ИР22+ IILКР1533ИР22+ IILКР580ВИ53
26 мА ≥ 1,6 мА + 20 мк
А + 1 мк
А + 1 мк
А + 1 мк
А + 0,1 мА + 0,1 мА + 0,1 мА
26 мА ≥ 1,933 мА — условие выполнено.
Если работаем с ОЗУ, то:
Для токов высокого уровня:
IOH (P0) ≥ IIHDS1225AB+ ILIК573РФ6А+ ILIКР1533ИР22+ ILIAD5341+ ILIICM7212+ IIHКР1533ИР22+ IIHКР1533ИР22+ IIHКР580ВИ53
800 мк
А ≥ 1 мк
А + 10 мк
А + 20 мк
А + 1 мк
А + 1 мк
А + 20 мк
А + 20 мк
А + 20 мк
А
800 мк
А ≥ 93 мк
А — условие выполнено Для токов низкого уровня:
IOL (P0) ≥ IILDS1225AB+ ILIК573РФ6А+ ILIКР1533ИР22+ ILIAD5341+ ILIICM7212+ IILКР1533ИР22+ IILКР1533ИР22+ IILКР580ВИ53
26 мА ≥ 1 мк
А + 10 мк
А + 20 мк
А + 1 мк
А + 1 мк
А + 0,1 мА + 0,1 мА + 0,1 мА
26 мА ≥ 0,033 мА — условие выполнено
Заключение
Микропроцессорная техника сейчас все активнее входит в нашу жизнь, постепенно замещая и вытесняя традиционную цифровую технику на «жесткой логике». Универсальность, гибкость, простота проектирования аппаратуры, практически неограниченные возможности по усложнению алгоритмов обработки информации — всё это обещает микропроцессорной технике большое будущее. На долю традиционной цифровой техники остаются только узлы и устройства, требующие максимального быстродействия, а также устройства с элементарными алгоритмами обработки информации. Обычная цифровая техника сегодня применяется для увеличения возможностей микропроцессорных систем, для их сопряжения с внешними устройствами, для увеличения их возможностей.
В данной курсовой работе были разработаны принципиальные электрические схемы и подобраны компоненты микросхем в соответствии с заданным вариантом, а также исследованы возможности их замены и расширения.
Список использованных источников
1. Новиков Ю. В. Основы микропроцессорной техники [Текст]: учеб. пособие для вузов. / Ю. В. Новиков, П. К. Скоробогатов. — М.: Бином, 2009. -357 с.
2. Каган Б. М. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики [Текст] / Б. М. Каган, В. В. Сташин. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 304 с.
3. Пухальский Г. И. Проектирование микропроцессорных устройств: Учебное пособие для вузов. — СПб.: Политехника, 2001. — 544 с.: ил.
4. Баранов А. Ю. Полупроводниковые БИС запоминающих устройств [Текст]: справ. / Б. В. Баранов, Н. В. Бекин, А. Ю. Гордонов и др.; под ред. А. Ю. Гордонова и Ю. Н. Дьякова. — М.: Радио и связь, 1987. — 360 с.
5. Тули М. Справочное пособие по цифровой электронике [Текст]: / М. Тули; пер.
с англ. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 176 с.
