Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Шина данных – служет для передачи данных идуших из памяти или УВВ к процессору или из процессора в память т.е она двунаправленная.(8,16- разрядов)

Шина адреса - используется для указания адреса ячеек памяти или портов вводавывода, ее разрядность зависит в основном от необходимого размера памяти (8-разрядов 256 байт, 16-раз. 64кбайт, 20-разрядов 1мбайт, и т.д )

Шина управления – передает информацию УВВ или памяти о готовности микропроцессора выполнить пересылку данных. По управляющей шине передаются и сигналы которые позволяют УВВ или памяти обращатся к процессору с запросами. Разрядность этой шины зависит в основном от типа используемого процессора и количества его управляющих (используемых) сигналов.(не менее
5 - разрядов )

Из схемы видно что инициатором действий выполняемых системой является микропроцессор который вырабатывает сигналы управления и выдает их на шину управления. По ней они подаются на устройства памяти и УВВ, также процессором задается адрес выбранной ячейки памяти он подается на шину адреса и на адресные входы микросхем памяти, по шене данных информация идет в процессор или из него.

2. Описание структурной схемы микроконтроллера

Рассмотрим работу микроконтроллера на основе схемы электрической структурной, показанной на рисунке 2.

Микроконтроллер состоит из следующих узлов:

. микропроцессорное ядро на основе 8088-го микропроцессора, схемы формирования сигналов управления(контроллер системной шины в максимальном режиме работы), внешнего тактового генератора,регистры шины адреса и буфера шины данных;

. памяти программ ПЗУ, объемом 64 Кбайта;

. ОЗУ, объемом 8 Кбайт ;

. дешифратор адреса;

. устройства вводавывода (параллельный интерфейс) ;

Схема формирования сигналов управления формирует 4 инвертированных сигнала IOWR ( внешнее устройство запись), IORD(внешнее устройство чтение),MEMR (память чтение), MEMW (память ..).В максимальном режиме (МР) работа процессора возможна только с системным контроллероим К1810ВГ88
(i8288) который формирует необходимые сигналы управления. Тактовый генератор вырабатывает синхронизирующие импульсы тактовой частоты, которые позволяют синхронизировать работу ЭВМ и остальных узлов микроконтроллера, например системный контроллер при работе процессора в МР или других микропроцессоров если система много-процессорная . Регистры адреса предназначены для фиксации старшей и младшей части адреса. Буфер шины данных выполняет усиление сигнала данных в двух правлениях

ОЗУ для временного хранения данных, основной программы расположенной в ПЗУ.

Порт ввода/вывода представляет собой двунаправленный буфер с тремя состояниями и предназначен для побайтного ввода, вывода или ввода/вывода информации.

3. Предварительный выбор элементной базы

Для создания схемы электрической принципиальной микроконтроллера в курсовом проекте используются интегральные микросхемы серий К1810, К1533,
КР573, К537, КР580. Серия К1810 представлена микросхемой 1810ВМ88(I8088).
Она представляет собой 16-битный процессор с 8-битовой шиной данных.
Микропроцессоры 8088 и 8086 имеют одинаковую архитектуру различия состоят в изменении разрядности шины данных. Условно графическое обозначение (УГО) приведено на рисунке 3. Процесс выполнения любой команды в МП состоит из следующих этапов:

1.Извлечение кода команды и операндов (если это требуется) из памяти.

2.Выполнение команды.

3.Запись результата (если это требует команда).

Как правило, эти этапы выполняются последовательно, что приводит к временной недогрузки магистралей микро ЭВМ. В МП процес выполнения, состоящий из техже этапов, выполняется в двух раздельных процессорных блоках EU и BUI и может идти паралельно. В функции блока BUI входит извлечение из памяти кода команды и их операндов, а в функции блока EU непосредственное выполнение команд. За счет паралельной работы блоков возрастает быстродействие МП БИС и магистрали микро ЭВМ используются более эффективно.

Структурная схема приведина на рисунке 4. Блок выполнения команд имеет 16-разрядный АЛУ с регистром состояний и флагом управления, а также регистры общего назначения. Все регистры и внутренние магистрали блока 16- разрядные. Блок не имеет связи с внешними магистралями. На АЛУ поступают коды команд из конвейера команд расположенного в BIU. Если в результате дешифрации кода команды в АЛУ необходимо получение одного или нескольких операндов по внешним магистралям МП БИС , то EU запрашивает BIU на получение и размещение необходимых данных в BIU. Несмотря на то что все адреса с которыми оперирует EU, 16-разрядные, BIU преобразует их так, чтобы иметь возможность адресоваться ко всему возможному адресному пространству
(1 Мбайт) микропроцессорной ссистемы.

Блок сопряжения с магистралями BIU производит все пересылки данных и кодов для EU. Пересылка между МП БИС и памятью или внешними устройствами осуществляется по требованию EU. В то время как EU занят выполнением команд, блок BIU получает последующие в программе коды команд из памяти и сохраняет их в конвеере команд. Конвеер может содержать до шести (8086) и до четырех (8088) кодов команд и выдовать их в EU по мере необходимости без загрузки внешних магистралей. Коды команд подаются в EU последовательно, так как они записаны в программе. Если EU выполняет команду передачи управления, в другое место программы, то BIU очишает конвейер команд, получает код команды из нового адреса, передает его в BIU и начинает заполнять конвейер заново Если EU требует обрашения к памяти или внешнему устройству, то BIU приостанавливает процесс получения команд в конвейер и организует необходимый цикл обмена данными.

Назначение выводов в максимальном режиме работы 1810ВМ88:

Таблица 1.
|Об |Вывод№ |Направл|Назначение |
|означение | |ение | |
|AD0-AD7 |9-16 |IO |Шина адресданные двунаправленная |
|A15-A8 |2-8. 39 |O |Шана адреса 8-15 разряды |
|A19-A16 |35-38 |O |Адрес 16-19 разряды |
|RD |32 |O |Строб чтения данных из памяти или ВУ |
|READY |22 |I |Сигнал готовности ВУ или памяти к |
| | | |обмену данными. Если ВУ или память |
| | | |выдает БИС READY=0, то микропроцессор |
| | | |переходит в режим ожидания который |
| | | |будет длится до прихода READY=1 |
|INTR |18 |I |Вход маскируемого прерывания |
|TEST |29 |I |Вход програмной проверки готовности |
| | | |устройства в системе. Используется |
| | | |совместно с командой ожидания WAIT. |
| | | |Выполняя эту команду БИС проверяет |
| | | |уровень сигнала на входе «тест». Если |
| | | |TEST=0, то МП БИС переходит к |
| | | |выполнению следующей по порядку |
| | | |команды. Если TEST=1 то БИС вводит |
| | | |холостые такты Т1 и периодически с |
| | | |интервалом 5Т проверяет значение |
| | | |сигнала TEST. |
|NMI |17 |I |Вход не маскируемого прерывания |
|RESET |21 |I |Сигнал начальной установки |
|CLK |19 |I |Вход синхронизации от внешнего |
| | | |генератора. Периуд синхронизации |
| | | |200-500 нс (те f= 2-5 Мгц) |
|Vcc |40 | |Питающее напряжение +5в |
|GND | | |Земля |
|MNMX | | |Режим работы минимальный(1) |
| | | |максимальный(0) |
|LOCK |29 |O |Блокировка шины. Сигнал на данном |
| | | |выходе информирует устройства системы |
| | | |о том что они не должны пытатся |
| | | |запрашивать шину |
|QS1 |24 |O |Сигнал идентефицирующий состояние |
| | | |внутренней четырех байтовой очереди |
| | | |команд микропроцессора |
|QS0 |25 |O |Сигнал идентефицирующий состояние |
| | | |внутренней четырех байтовой очереди |
| | | |команд микропроцессора |
|S1 |27 |O |Сигнал состояния микропроцессора |
|S0 |26 |O |Сигнал состояния микропроцессора |
|S2 |28 |O |Сигнал состояния микропроцессора |
|RQ/GT0 |30 |O |Две одинаковые линии для передачи |
|RQ/GT1 |31 |O |импульсных сигналов запроса |
| | | |подтверждения доступа к локальной |
| | | |шине(каналу) . |
|HIGH |34 |- |Всегда «1» в максимальном режиме |

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: диплом о высшем, доклад по биологии, реферат на тему время.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки