Проектирование микропроцессорной системы

Автор: Пользователь скрыл имя, 08 Сентября 2011 в 23:49, курсовая работа

Краткое описание

В рамках настоящего курсового проекта разработана микропроцессорная система с заданными характеристиками.
Данная разработка ставит своей целью ознакомление с принципами построения микропроцессорных систем, средств связи с внешними устройствами.

Оглавление

Перечень принятых сокращений
Введение
1. Тематический обзор
2. Проектирование аппаратной части микропроцессорной системы
2.1. Разработка структуры микропроцессорной системы
2.2. Выбор микропроцессора
2.3. Проектирование центрального процессора
2.3.1. Разработка функциональной схемы центрального про-
цессора
2.3.2. Выбор элементной базы центрального процессора
2.3.3. Разработка принципиальной схемы центрального про-
цессора
2.3.4 Временные диаграммы обмена данными по системной
шине центрального процессора
2.4. Проектирование модуля памяти
2.4.1. Разработка функциональной схемы модуля памяти
2.4.2. Выбор элементной базы модуля памяти
2.4.3. Разработка принципиальной схемы модуля памяти
2.5. Проектирование модуля интерфейса пользователя
2.5.1. Разработка функциональной схемы модуля интерфейса
пользователя
2.5.2. Выбор элементной базы модуля интерфейса пользова-
теля
2.5.3. Разработка принципиальной схемы модуля интерфейса
пользователя
2.6. Проектирование модуля интерфейса связи
2.6.1. Разработка функциональной схемы модуля интерфейса
связи
2.6.2. Выбор элементной базы модуля интерфейса связи
2.6.3. Разработка принципиальной схемы модуля интерфейса
связи
2.7. Проектирование модуля связи с объектом
2.7.1. Разработка функциональной схемы модуля связи с
объектом
2.7.2. Выбор элементной базы модуля связи с объектом
2.7.3. Разработка принципиальной схемы модуля связи с
объектом
2.8. Проектирование модуля контроллера ПДП
2.8.1. Разработка функциональной схемы модуля контролле-
ра ПДП
2.8.2. Выбор элементной базы модуля контроллера ПДП
2.8.3. Разработка принципиальной схемы модуля контролле-
ра ПДП
2.9. Проектирование модуля контроллера прерываний
2.9.1. Разработка функциональной схемы модуля контролле-
ра прерываний
2.9.2. Выбор элементной базы модуля контроллера прерыва-
ний
2.9.3. Разработка принципиальной схемы модуля контролле-
ра прерываний
2.10. Расчет надежности аппаратной части микропроцессорной сис-
темы
3. Разработка программных модулей инициализации аппаратуры систе-
мы
1. Разработка структуры программной инициализации аппаратуры
системы
3.2. Программная инициализация модуля интерфейса пользователя
3.3. Программная инициализация модуля интерфейса связи
3.4. Программная инициализация модуля связи с объектом
5. Программная инициализация модуля контроллера ПДП
6. Программная инициализация модуля контроллера прерываний
Заключение
Список литературы

Файлы: 1 файл

KURS41.doc

— 356.00 Кб (Скачать)
 

                          Рис. 21

Разряды D0 и D1 определяют три разновидности асинхронного режима по частоте сигналов синхронизации (с частотой сигналов синхронизации 1/16 и 1/64 частоты синхронизации). Разряды D3 и D2 определяют число битов данных. Режим контроля задается разрядами D5 и D4: при D4=0 контроль по четности запрещен; значение разряда D5 устанавливает вид контроля - по четности или нечетности. Разряды D7 и D6 определяют число передаваемых стоп-битов.

      Команды подаются на УСАПП после инструкции режима и выполняют управлением  конкретных операций. Назначение отдельных  разрядов команд управления УСАПП поясняется в таблице 24.

 
 
 
 

                                                      Таблица 24.

    Разряд Назначение  разряда
    D0

    D1

    D2

    D3

    D4

    D5

    D6

    D7

    Разрешение  передачи

    Запрос  о готовности передатчика терминала  к передаче

    Разрешение  приема

    Конец передачи

    Установка ошибок

    Запрос  о готовности приемника терминала  к приему

    Программный сброс системы в исходное состояние

    Режим поиска синхросимволов

 

      Программа начальной установки, реализующая  асинхронную передачу приведена  ниже. Код FEh инструкции режима обеспечивает асинхронный режим с частотой передачи, равной частоте синхронизации, контролем по четности, двумя стоп-битами и 8-разрядным кодом символа.

 

      INSTR  EQU 20h  ; адрес УСАПП в адресном пространстве УВВ

               ORG xxxx

          DI   ; запрет прерываний

          MVI A, 40h  ; инструкция программного сброса

            OUT INSTR

            MVI A, 0FEh ; запись в УСАПП инструкции режима

            OUT INSTR

         MVI A, 31h  ;  запись  в УСАПП команды

            OUT INSTR

          EI

            RET

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.4.   Программная инициализация  модуля контроллера  ПДП

 

      Для начальной установки контроллера  ПДП необходимо записать соответствующую  информацию в 16-разрядный регистр адреса канала, в 16-разрядный счетчик циклов канала. Запись информации в 16-разрядные регистры осуществляется двумя командами, начиная с младшего байта. Два старших разряда счетчика циклов определяют операцию обмена следующим образом: запись в память - 01, чтение из памяти - 10, контроль - 00 (комбинация 11 запрещена).

      Формат  управляющего слова, записываемого  в регистр режима, приведен на рис. 22.

 
      D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0          
    AL TCS EW RP EN3 EN2 EN1 EN0          
 

          Разрешение CH1           Разрешение CH2

          Разрешение CH3

          Разрешение CH4

      Циклический сдвиг

     Расширенная запись

    Отключение канала

   Автозагрузка

                        Рис. 22

 

      Разряды D3-D0 задают разрешение обмена по соответствующему каналу, запись нуля в разряд запрещает обмен. Остальные разряды определяют режим работы канала.

      Разряд  D4 устанавливает порядок обслуживания запросов от каналов. При RP=0 задается фиксированный приоритет каналов и канал 0 имеет высший приоритет. В режиме циклического приоритета  (RP=1) после обслуживания канала ему присваивается низший приоритет, а следующему за ним по номеру каналу - высший.

      При TCS=1 появление сигнала ТС в одном из каналов сбрасывает соответствующий разряд D3-D0, в результате чего канал отключается. Дальнейшая работа этого канала возможна после перезагрузки регистра режима. Если TCS=0, то появление сигнала ТС не воздействует на разряд разрешения работы канала и заканчивать передачу должно ВУ за счет прекращения выработки сигнала DRQ.

      В режиме автозагрузки (AL=1) может работать только второй канал, используя содержимое своих внутренних регистров и внутренних регистров третьего канала.

      Если  два старших разряда счетчика циклов канала устанавливают режим  контроля, то передача данных не производится, так как не генерируются сигналы управления записью и чтением, все остальные функции прямого доступа сохраняются. Этот режим может использоваться ВУ для контроля принятых данных.

      Контроллер  ПДП занимает адреса 00h-0Fh в адресном пространстве УВВ. Таким образом получаем программу инициализации контроллера ПДП.

 

      PORT  EQU  00h ; адрес контроллера в адресном пространстве УВВ

              ORG xxxx

            DI  ; запрет прерываний

            MVI A, 00h ; загрузка младшего байта адреса массива

            OUT PORT

            MVI A, 50h ; загрузка старшего байта адреса массива

            OUT PORT

            MVI A, 01h ; загрузка младшего байта количества циклов

          OUT PORT+1

          MVI A, 80h ; загрузка 6-ти старших разрядов количества циклов

                        и кода операции  обмена

          OUT PORT+1

          MVI A, 4Fh ; запись управляющего слова в регистр режима 

          OUT PORT+8

          EI

 
 
 
 
 
 
 
 
---
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.5.   Программная инициализация  модуля контроллера  прерываний

 

      Для программирования контроллера прерываний используется последовательность из двух (при одном контроллере) управляющих  слов (УС).

      В процессе работы контроллера можно  изменять алгоритмы обслуживания прерываний, но прежде всего микросхема должна быть установлена в исходное состояние. Установка контроллера прерываний в исходное  состояние и настройка его на определенный режим обслуживания прерываний программируется двумя типами команд: командами инициализации (ICW) и командами управления операциями (OCW). Для инициализации в контроллер последовательно вводятся команды ICW1 и ICW2. Форматы команд инициализации приведены на рис. 23.

 
  А0   D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0          
0   A7 A6 A5 1 0 F S 0     ICW1    
 

 
    4 байта 1         Один ПКП 1        
    8 байт 0         Несколько ПКП 0        

                                                                  Рис. 23,а

 
  А0   D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0          
  1   A15 A14 A13 А12 А11 А10 А9 А8     ICW2    

                                                                  Рис. 23,б

 

      Команда ICW1 (рис. 23,а) сбрасывает внутренние регистры и присваивает низший приоритет входу IRQ7. Разряд S этой команды определяет наличие одного или нескольких ПКП в системе, а разряд F - адресный интервал в 4 или 8 байт между начальными адресами подпрограмм обслуживания прерываний. Разряды А7-А5 команды ICW1 используются для формирования младшего байта адресов подпрограмм обслуживания прерываний. Команда ICW2 представляет собой старший байт адреса подпрограмм обслуживания прерываний, выдаваемых контроллером на шину данных в качестве третьего байта команды CALL.

      Команды инициализации загружаются в  ПКП из микропроцессора по команде  OUT с учетом определенного значения младшего разряда адреса А0. После записи команд инициализации контроллер готов к приему запросов прерывания и может работать с фиксированными приоритетами запросов. Вэтом режиме запросы упорядочены по приоритетам. Для задания других режимов функционирования ПКП необходимо использовать команды OCW, которые загружаются после команд инициализации в любой текущий момент времени.

      Исходные  данные для программирования ПКП:

Источники прерывания: IRQ0 - клавиатура, IRQ1 - интерфейс связи.

Блок  векторов прерываний расположен с адреса 400h.

ПКП занимает адреса 14-15h в адресном пространстве УВВ.

      При инициализации ПКП необходимо расположить  в адресном пространстве программы  обслуживания прерываний. Затем  нужно  сформировать блок векторов прерываний по адресу 400h.

      С учетом вышесказанного программа инициализации  контроллера прерываний примет вид:

 

      ICW1   EQU   16h          

      ICW2   EQU    4h

      MASK  EQU   3Fh ;   маска - 00111111

      PORT   EQU   14h

               ORG xxxx

      INPIC:  DI   ; запрет прерываний

               MVI A, ICW1

               OUT PORT

               MVI A, ICW2

               OUT PORT+1

               MVI A, MASK

Информация о работе Проектирование микропроцессорной системы