Падение напряжения на конденсаторе С2 изменяется во времени по следующему закону:

где Uс2(t) = 2,6 В – напряжение высокого уровня.

 нФ;

Выберем конденсатор С2: КМ-4 6800 пФ.

В качестве кнопки сброса используем кнопку КН-1, которая имеет следующие параметры:

- сопротивление изоляции, МОм, не менее 1000

- электрическая прочность изоляции при нормальных

климатических условиях, В 1000

- сопротивление электрических контактов, Ом, не более 0,01

- коммутируемое напряжение, В 50

- коммутируемый ток, А 1,5

- износостойкость, циклов коммутации 15000

- масса, г 40

Рассчитаем параметры схемы блока центрального процессора.

В качестве микропроцессора используется микросхема КР580ВМ80А.

КР580ВМ80А – функционально законченный однокристальный параллельный 8-разрядный микропроцессор с фиксированной системой команд, применяется в качестве центрального процессора в устройствах обработки данных и управления.

Выходной сигнал WI формируется когда микропроцессор переходит в режим ожидания. Но т. к. в данной системе микропроцессор постоянно находится в режиме готовности, то этот вывод не используется.

Кроме того, наше устройство работает без прерываний, поэтому вывод INTE также не используется.

Сигналы HLD и HLDA позволяют организовать режим прямого доступа к памяти для любого внешнего устройства, формирующего сигналы HLD. Но т. к. в данной системе такие устройства отсутствуют, то вывод HLDA не используется, а вывод HLD – заземляется.

Линии шины данных D0-D7, а также линии управления: RC и TR подключаются к выводам системного контроллера: D0-D7, RC и TR, соответственно.

В качестве системного контроллера используется микросхема КР580ВК28. Системный контроллер формирует управляющие сигналы по сигналам состояния микропроцессора: при чтении из запоминающего устройства - RD, при записи в запоминающее устройство - WR, при чтении из устройства ввода/вывода - RDIO, при записи в устройство ввода/вывода - WRIO, при подтверждении запроса прерывания - INTA.

Кроме того, системный контроллер обеспечивает прием и передачу 8-разрядной информации между каналом данных микропроцессора по выводам D7-D0 и системным каналом по выводам DB7-DB0. Системный контроллер выдает на системный канал данных информацию в цикле записи по сигналу TR и принимает данные в цикле чтения по сигналу RC.

Рисунок 8 – Принципиальная схема блока ЦП.

По входному сигналу STB, поступающего с выхода ГТИ, системный контроллер фиксирует информацию состояния микропроцессора.

Асинхронный сигнал BUSEN управляет выдачей данных и управляющих сигналов. При напряжении низкого уровня на входе BUSEN системный контроллер передает данные и управляющие сигналы, а при напряжении высокого уровня все выходы микросхемы переводятся в высокоомное состояние. В разрабатываемой системе данный вывод заземляется. Определим необходимость шинного формирователя для ША. Для этого нужно рассчитать нагрузочную способность ША.

Для того, чтобы в дальнейшем вести расчеты, необходимо знать напряжения и токи используемых микросхем. Поэтому составим таблицу.

Таблица 3 – Основные параметры используемых микросхем.

Выходной ток МП должен быть больше суммы входных токов компонентов, подключенных к ША и принимающих с нее информацию. Такими компонентами являются: ПЗУ, ОЗУ, ПККИ, поэтому:

 ;

где IПЗУ = 3,2 мА; IОЗУ=1,6 мА; IПККИ=0,1 мА;

мА;

Т. к. IМП=0,15 мА, то: ,

поэтому необходимо установить шинный формирователь, ко входу которого подключаем линии шины адреса процессора A0 – A15.

В качестве шинного формирователя используем микросхему КР580ИР86 – восьмиразрядный адресный регистр, предназначенный для связи микропроцессора с системной шиной, обладает повышенной нагрузочной способностью. Поскольку шина адреса 16-разрядная, а адресный регистр является 8-разрядным, то необходимо использовать две микросхемы, подсоединив одну из них к младшим восьми линиям шины адреса, а вторую – к старшим восьми линиям.

В зависимости от состояния стробирующего сигнала STB микросхема может работать в двух режимах:

- при STB = 1; OE = 0 – шинный формирователь. Информация на выходах Q повторяется по отношению ко входам D.

- при STB = 0; OE = 0 – происходит "защелкивание" передаваемой информации во внутреннем триггере, и она сохраняется до тех пор пока на входе STB = 0. В течение этого времени изменение информации на входах D не влияет на состояние выходов Q.

- при переходе OE = 1 все выходы Q переходят в третье состояние независимо от входных сигналов STB и D.

Т.к. мы используем микросхемы в качестве шинного формирователя, то выводы OE – заземляем, а выводы STB – подключаем через к шине питания +5В через сопротивления R3, R4 соответственно.

где I1вх = 50 мкА – максимальный входной ток высокого уровня для микросхемы КР580ИР82.

 кОм;

 Ом;

Значение сопротивления R3 лежит в пределах от 500 Ом до 48 кОм. Примем R3 = 1 кОм.

Мощность рассеяния R3:

 Вт;

Рассчитаем принципиальную схемы блока запоминающих устройств.

В качестве ПЗУ используем микросхему памяти К573РФ2 – репрограммируемое постоянное запоминающее устройство объемом 2 Кбайта со стиранием информации УФ-светом. Программирование ПЗУ осуществляется с помощью специального устройства – программатора. По входным и выходным сигналам микросхема совместима с ТТЛ-микросхемами. К573РФ2 способна сохранять записанную информацию под напряжением питания +5В в течение 15…50 тыс. часов, а при отключенном питании – 5…15 лет.

Для исключения потери информации при ее длительном хранении окно корпуса микросхемы при эксплуатации должно быть защищено от воздействия ультрафиолетового и светового облучения, например, светонепроницаемой пленкой.

Рисунок 9 – Принципиальная схема БЗУ.

Подключение ПЗУ производится следующим образом: входные линии выборки адреса A0 – A10 соединим с соответствующими линиями шины адреса, входную линию CS подключим к селектору адреса, обеспечивающему выбор данной микросхемы, а вход OE - к линии шины управления RD, разрешающей чтение данных из микросхемы. Выходные линии данных DIO0-DIO7 соединим с системной шиной данных. Вход Uпр – заземляется.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) во время работы системы хранит коды всех выводимых символов. T. к. количество символов в строке NЗ = 9, а количество строк NС = 15, то общее число элементов отображения, хранимых в ОЗУ:

Поэтому в качестве ОЗУ используем микросхему памяти КР537РУ8А – статическое ОЗУ, емкостью 2 Кбайта.

Для нее характерны высокая помехоустойчивость, малая потребляемая мощность, способность сохранять записанную информацию при пониженном напряжении питания 1,5…3В. К537РУ8А работает в режимах записи, считывания и хранения информации.

Учитывая, что 135 = 87h и что экранная область ОЗУ располагается с адреса 0800h, то вся экранная область займет адреса с 0800h по 0800h+28h-1=0827h. Один адрес не учитывается, т. к. отсчет ведется от текущего значения, а не со следующего.

Информационные входы и выходы микросхемы совмещены, поэтому записываемая информация вводится в микросхему, а считываемая выводится из нее по одним линиям, что обусловливает мультиплексный режим их работы.

Кроме того, микросхема КР537РУ8А имеет два равнозначных сигнала выбора: CS1 и CS2. Условием разрешения доступа к микросхеме является наличие напряжения низкого уровня на обоих входах. Учитывая, что данная микросхема относится к группе тактируемых статических ОЗУ, код адреса фиксируется перепадом одного из сигналов выбора из состояния высокого уровня в состояние низкого уровня напряжения, причем того из сигналов, который совершит указанный переход последним.

Поэтому подключение ОЗУ производится следующим образом: входные линии выборки адреса A0-A10 соединим с соответствующими линиями шины адреса, выходные линии данных DIO0-DIO7 соединим с шиной данных. Входные линии CS1 и CS2 подключим к селектору адреса, обеспечивающему выбор данной микросхемы. Такое включение позволит активировать ОЗУ только в моменты чтения или записи информации. Вход W/R подсоединим к линии шины управления WR, что обеспечит выбор режима работы: запись или чтение.

Рассчитаем принципиальную схемы селектора адреса. Селектор адреса спроектируем на основе распределенного адресного пространства с помощью логических элементов. Селектор адреса производит выбор одного из устройств: ПЗУ, ОЗУ, ПККИ.

В соответствии с распределенным адресным пространством для выбора ПЗУ необходимо, чтобы на адресных линиях A15, A14, A13, A12, A11 были нули, т. е. должна выполняться логическая функция:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10