Министерство  науки и образования Украины

       Донбасский  государственный технический университет

       Краснолучский инженерный факультет 
 
 
 
 

       Курсовая  работа по курсу: 

       «МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ  ТЕХНИКА» 
 
 
 
 
 

       Проверил:

       Захожай О. И.

       Выполнил:

       Студент группы ЭС-04

       Сальников Д.В. 
 
 
 
 
 
 
 

    Красный Луч, 2008 г.

 

Техническое задание на курсовую работу

       Спроектировать  микропроцессорную систему, оснащенную клавиатурой, которая индицирует нажатую  клавишу и количество повторных  нажатий одной клавиши. Вывод  осуществлять на семисегментную индикацию.

 

     Реферат 

    Курсовая  работа: 28 с., 1 рис., 3 источника, 4 приложения.

    Цель  работы – спроектировать микропроцессорную систему, оснащенную клавиатурой, которая индицирует нажатую клавишу и количество повторных нажатий одной клавиши. Вывод осуществлять на семисегментную индикацию.

     Курсовая  работа включает в себя схему электрическую  принципиальную разрабатываемого устройства, а также программу управления ею.

 

       СОДЕРЖАНИЕ

       Введение 5

       1 Описание контроллера  КР580ВВ79 6

       1.1 Структура контроллера КР580ВВ79. 7

       1.2 Связь с системной шиной 9

       1.3 Программирование 10

       1.4 Работа БИС КР580ВВ79 11

       1.5 Интерфейс клавиатуры 15

       1.6 Интерфейс дисплея. 17

       2 Описание параллельного  интерфейса ввода-вывода    ЭВМ. 20

       3 Описание разрабатываемого  устройства 22

       4 Разработка программного  обеспечения 23

       5 Выбор элементной  базы. 26

       вывод 27

       ЛИТЕРАТУРА. 28 

       ПРИЛОЖЕНИЕ  А. СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ

       ПРИЛОДЕНИЕ  б. СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ  СТРУКТУРНАЯ

       Приложение  В. программА УПРАВЛЕНИЯ СХЕМОЙ 

       ПРИЛОЖЕНИЕ  Г. АЛГОРИТМ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА 

ВВЕДЕНИЕ

 

    Микропроцессорные системы в зависимости от их функционального  назначения используют различные устройства ввода и отображения (УВО) информации. Несмотря на то, что в настоящее время любая ЭВМ может быть оснащена достаточным набором стандартных устройств ввода и отображения информации (многофункциональные клавиатуры, символьно-графические дисплеи на ЭЛТ, другие манипуляторы), в некоторых случаях возникает необходимость использования нестандартных устройств ввода и отображения информации, выполняющих ограниченный набор функций, но при этом более компактных и приспособленных для работы в специфических условиях. Наличие у современных ЭВМ стандартизированных каналов (портов) ввода-вывода позволяет при наличии соответствующего программного обеспечения обеспечить взаимодействие таких специализированных устройств с программно-аппаратным комплексом ЭВМ. Примером таких устройств могут быть внешние блоки охранных систем, систем управления различным оборудованием и многое другое.

    Для вышеописанных целей отечественной  промышленностью был разработан ряд устройств, обеспечивающих функции  ввода и отображения информации и ряд других вспомогательных  функций. Одним из таких устройств  является БИС КР580ВВ79, входящая в  состав микропроцессорного комплекта  КР580. Несмотря на то, что данная БИС разрабатывалась для использования совместно с микропроцессором из комплекта КР580, данное устройство можно с успехом использовать и с другими устройствами, в частности с ЭВМ типа IBM-PC, используя параллельный интерфейс (LPT).

    Целью данного курсового проекта является разработка устройства ввода и отображения  информации на базе БИС КР580ВВ79.

 

    1.Описание  контроллера КР580ВВ79

 

    БИС КР580ВВ79 – программируемое устройство, предназначенное для построения систем (подсистем) отображения информации на основе дисплеев (индикаторов) различных  типов, а также систем (подсистем) ввода информации из различного типа клавиатур (рис.1, табл.1).

    Эта БИС позволяет автоматически  сканировать клавиатуру, определить и выдать код позиции клавиши, нажатой в матрице клавиатуры, подавить помехи дребезга контактов  клавиатуры, а также регененерировать изображение на дисплее (индикаторе). Программирование восьми режимов ввода и четырех режимов вывода обеспечивает широкие возможности для пользователя при вводе и отображении информации. Вводимая информация может накапливаться в обратном магазине (ОМ) ОЗУ датчиков с доступом "первый вошел- первый вышел" емкостью 8слов Х 8разрядов (8 байт). При наличии информации в ОМ

    ОЗУ датчиков микросхема вырабатывает запрос прерывания, а в случае ввода или  чтения более восьми символов –  сигналы ошибок переполнения или  переопустошения в слове состояния. Для регенерации изображения на дисплее (индикаторе) в микросхеме имеется ОЗУ отображения объемом 16 слов Х 8 разрядов. Время сканирования клавиатуры  и регенерации изображения задается программным способом. По электрическим параметрам БИС КР580ВВ79 полностью совместима с микросхемами серии ТТЛ. Конструктивно выполнена в пластмассовом корпусе типа 2123.40-2 ГОСТ 17467-79.

         

    Рис. 1. Условное графическое обозначение (а) и назначение выводов (б) БИС КР580ВВ79.

    1.1.Структура  контроллера КР580ВВ79.

 

    БИС КР580ВВ79 организована на базе внутренней шины. В ее состав входят (рис.2): ОМ ОЗУ датчиков со схемой управления и устранения дребезга клавиатуры, буферами клавиатуры и датчиков и схемой анализа состояния ОМ ОЗУ датчиков; схема управления и синхронизации со счетчиком сканирования; ОЗУ отображения с регистрами адреса и данных; средства сопряжения с системной шиной – буферы канала данных и схема управления чтением-записью.

    ОМ  ОЗУ датчиков обеспечивает хранение информации, поступающей со входов RET7…RET0, и выдачу ее в микропроцессор через внутреннюю шину данных и буферы канала данных по командам чтения. В этом блоке используются следующие сигналы:

    RET7…RET0 – информация, вводимая с клавиатуры или матрицы датчиков. За счет внутренних нагрузок на этих выводах постоянно обеспечивается состояние лог.1 до появления входных сигналов низкого уровня.

    SH – входной сигнал, используемый в режиме сканирования клавиатуры для расширения (увеличения числа) функций клавиш (вывод SH также имеет внутреннюю нагрузку.

     - входной сигнал, назначение  которого определяется режимом  работы в режиме сканирования (состояние лог.1) увеличивает число  конфигураций клавиатуры; в режиме  сканирующего ввода (состояние  лог.0) используется как строб  для ввода информации с линий  возврата RET0…RET7 в ОМ ОЗУ датчиков по фронту сигнала (вывод также имеет внутреннюю нагрузку).

    INT – выходной сигнал, переходит в состояние лог.1: в режиме сканирования клавиатуры при наличии данных в ОМ ОЗУ датчиков; в режиме сканирования матрицы датчиков при обнаружении изменения в датчиках.

    Схема управления и синхронизации программно задает скорость ввода-вывода и синхронизирует работу всех узлов контроллера. Необходимая скорость ввода-вывода создается от деления частоты входной синхронизации на программно задаваемое число, лежащее в диапазоне 2…31. При работе схемы используются сигналы сброс SR, тактовый С и BD, блокирующий индикатор (дисплей в момент смены кодов символов.

    Счетчик сканирования – 4-разрядный двоичный счетчик сканирует строки клавиатурной матрицы и  регенерирует изображения на дисплее (индикаторе). Программно счетчик можно установить в кодированный или декодированный (дешифрированный режим работы. В кодированном режиме он выдает на линии сканирования S3…S0 4-разрядный двоичный код от 0000₂ до 1111₂, который дешифрируется внешними дешифраторами; в декодированном режиме он выдает два младших разряда кода, а на линии сканирования S3…S0 4- разрядный унитарный код (активный уровень – лог.0). Внешних дешифраторов в этом случае не требуется, однако клавиатура может иметь не более четырех строк клавиш, а дисплей не более четырех знакомест при 8-разрядном коде символа и восемь знакомест при 4-разрядном коде.

    Буферное  ОЗУ отображения – ОЗУ с произвольным доступом, хранит коды символов, отображаемых на дисплее. Каждый байт может рассматриваться как два независимых полубайта. Это позволяет обслужить дисплей с большими функциональными возможностями – на 16 знакомест при восьмиразрядном коде символа и на 32 знакоместа при 4-разрядном коде символа. ОЗУ доступно для записи и чтения информации. Регистр адреса ОЗУ отображения может быть программно установлен в режим автоинкрементирования. В процессе регенерации отображения на дисплее информация из ОЗУ отображения на дисплее циклически выдается на выходы DSPA3…DSPA0 и DSPB3…DSPB0, причем бит DSPA3 соответствует биту D7 шины данных, а DSPB0 – биту D0.

    Буфер канала данных – двунаправленный трехстабильный, осуществляет стыковку внутренней шины данных БИС КР580ВВ79 с системной шиной данных с помощью линий D7… D0.

    Схема управления чтением-записью управляет блоками контроллера при приеме информации с системной шины данных и выдаче информации на эту шину. Для управления схемой используются следующие сигналы:

     - разрешают проведение операций  чтение-запись, выдачу информации  на системную шину данных, прием  информации с системной шины  данных соответственно;

     - определяет передачу команд и слов состояния (INS=1) или передачу данных ( =0).

    1.2. Связь с системной шиной

 

    Операции  чтения-записи выполняются в зависимости  от состояния управляющих сигналов (табл.1)

 

       Таблица 1.

       

       Примечание: Х – безразличное состояние.

    1.3. Программирование

 

    Центральный процессор управляет контроллером с помощью команд (табл.2), которые  передаются по системной шине данных при  = 0 , INS=1 и загружаются по нарастающему фронту сигнала . Команда "Режим работы" устанавливает режим работы клавиатуры (табл.3) и дисплея (табл.4).