Разработка тестопригодной схемы МПС на базе МП I8080 (стр. 1 из 5)

Учреждение образования «Гомельский государственный дорожно-строительный техникум имени Ленинского комсомола Белоруссии»

Специальность 2 - 40 02 02 «Электронно-вычислительные средства»

Цикловая комиссия спецпредметов цикла «ЭВС»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Эксплуатация и ремонт электронных вычислительных средств»

Тема: «Разработка тестопригодной схемы МПС на базе МП I8080»

Исполнитель:

учащийся группы ЭВС-41

Лукашевич Алексей Николаевич

Руководитель работы:

преподаватель

Минин Дмитрий Сергеевич

Гомель 2007

Учреждение образования «Гомельский государственный дорожно-строительный техникум имени Ленинского комсомола Белоруссии»

Цикловая комиссия спецпредметов цикла «ЭВC»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине «Эксплуатация и ремонт электронных вычислительных средств»

Тема: «Разработка тестопригодной схемы МПС на базе МП I8080»

Исполнитель: Лукашевич А.Н.

учащийся IVкурса ЭВС-41 группы

Руководитель: Минин Д.С.

Гомель 2007

РЕЦЕНЗИЯ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Оформление

Техническая грамотность

Замечания

Оценка за курсовую работу

Оценка защиты курсовой работы _____________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________

Общая оценка ____________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________

Заключение руководителя курсовой работы ______________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Подпись ________________________

Оценка выставляется в баллах по 10-балльной шкале оценки результатов учебной деятельности учащихся.

Содержание

Введение

1. Расчетно-проектировочный раздел

1.1 Назначение проектируемого устройства и выбор области его применения

1.2 Описание элементной базы

1.3 Разработка структурной схемы проектируемого устройства

1.4 Разработка принципиальной схемы устройства

1.5 Разработка программного обеспечения

2. Эксплуатационно-технологический раздел

2.1 Разработка функциональной модели наиболее вероятных неисправностей устройства

2.2 Разработка алгоритма поиска неисправностей

2.3 Анализ и выбор метода устранения неисправностей

2.4 Разработка технологических инструкций по эксплуатации и ремонту устройства

Заключение

Спецификация

Литература

Приложение

Введение

Данный курсовой проект разработан на тему: «Разработка тестопригодной схемы МП Intel8080», а также предназначен для изучения вопросов диагностирования и обслуживания сложных технических систем.

Цель курсового проекта, охватывающего основные разделы дисциплины, состоит в формировании практических навыков по выбору параметров для диагностики, построению алгоритма поиска неисправностей, выбора вида аппаратуры контроля, формировании у меня как у будущего специалиста знаний основных теоретических положений и практических навыков для решения вопросов, связанных с разработкой, эффективной эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом электронных вычислительных систем.

Для объекта диагностирования, необходимо выполнить следующие задания, которые представлены в данном курсовом проекте:

1. Разработать структурную схему устройства.

2. Разработать принципиальную схему устройства.

3. Разработать функциональные модели для двух наиболее часто встречающихся неисправностей.

4. Разработать алгоритм поиска и устранения неисправностей.

5. Проанализировать и выбрать методы устранения неисправностей.

6. Разработать технологическую инструкцию по эксплуатации и ремонту устройства.

В соответствии с вариантом №22, к МП I8080 были подключены следующие компоненты: ОЗУ – 2 Кбайт (реализовано на микросхемах К541РУ2), ПЗУ – 8 Кбайт (реализовано на микросхемах КР568РЕ1), контроллер приоритета прерывания (КПП) (реализован на микросхеме КР580BH59). Реализуемая логическая функция: X1*(X2*X3)VX4.

Выполнение задания курсового проекта предусматривает использование знаний, как из лекционного материала, так и из литературных источников, изучаемых самостоятельно.

1. Расчётно-проектировочный раздел

1.1 Назначение проектируемого устройства и выбор области его применения

Микропроцессорная система на базе микропроцессора I8080 или его отечественного аналога КР580ВИ80А необходима в производстве для получения и анализа данных с датчиков, выполнения заданной функции.

Микропроцессорная система работает по следующему алгоритму(Рисунок 1):

Рисунок 1

Блок 1: начало работы

Блок 2: инициализация системы – обеспечивает начальную установку системы: настройку программных БИС (параллельных и последовательных периферийных адаптеров, контроллера прерываний, таймера), засылку в выходные каналы управляющих воздействий и т.д.

Блок 3: ввод и обработка цифровой информации – реализует задачу логического управления: принимает информацию от двоичных датчиков Х1…Х4, вычисляет значение булевой функции и выдает это значение в качестве управляющего сигнала (УС) Y1 по выходному каналу.

Блок 4:ввод и обработка аналоговой информации – обеспечивает прием информации с аналоговых датчиков V1…V3 её преобразование в цифровую форму, вычисление значений управляющих воздействий Y2…Y4 и выдачу их по выходному каналу. При этом Y2 и Y3 являются двоичными сигналами, а Y4 – 8-разрядным кодом, преобразуемым в аналоговый сигнал V4.

Блок 5:выбор – обеспечивает циклический режим управления или остановку МПС в соответствии с командой с пульта управления (ПУ) от оператора.

В системе также имеется двоичный датчик аварийной ситуации Х0, единичный сигнал с которого должен вызвать остановку системы в любой момент.

1.2 Описание элементной базы

Микропроцессорная система построена на базе МП Intel8080, советский аналог КР580ВМ80А

Микросхема Intel8080 (КР580ВМ80А) — функционально законченный однокристальный параллельный 8-разрядный микропроцессор с фиксированной системой команд, применяется в качестве центрального процессора в устройствах обработки данных и управления.

Микропроцессор имеет раздельные 16-разрядный канал адреса и 8-разрядный канал данных. Канал адреса обеспечивает прямую адресацию внешней памяти объемом до 65536 байт, 256 устройств ввода и 256 устройств вывода.

Условное обозначение микропроцессора К580ВМ80А представлено в Приложении 1 (DD1)

Выводы процессора:

D0-D7 - магистраль (шина) данных;

A0-A15 – адресная магистраль (шина);

С1, С2 – тактовые импульсы;

HLD – запрос захвата;

HLDA – подтверждение захвата;

INT – запрос прерывания;

INTA – подтверждение прерывания;

RDY - готовность;

SR – сброс (инициализация);

WI - ожидание;

WR - выдача данных;

DBIN - прием данных;

SYN - сигнал синхронизации;

Ucc1 - +5 V;

Ucc2 - +12 V;

Uio – напряжение смещения -5 V;

GND - общий.

Основные характеристики ПРОЦЕССОРА:

разрядность ШД - 8;

разрядность ША - 16;

адресное пространство - 64 Кб;

число РОН - 6 восьмиразрядных;

организация стека - указатель стека позволяет в любой точки памяти зафиксировать вершину стека;

организация прерываний - прерывания векторные, существует упрощенная возможность организации прерываний на восемь направлений (адресов);

быстродействие - 500 000 коротких (регистр - регистр) операций;

тактовая частота …………………………0,5…2,5 МГц

напряжения питания …………………….5,12 В

мощность рассеивания …………………1,25 Вт

технология n-МДП;

диапазон рабочих температур …………10…+70 С

Uвыс ур(высокого уровня) - ……………9…13 В

Uнизк ур(низкого уровня) - …………… -0,3…+0,8 В

Длительность тактовых импульсов:

С1 і ………………………………………≥60 нс

С2 і……………………………………….220 нс

Так же в комплекте с процессором используются следующие микросхемы

1.2.1 Буферный регистр КР580ИР82

Микросхема КР580ИР82 представляет собой 8-разрядный буферный регистр, предназначенный для ввода и вывода информации со стробированием. Она может использоваться как в микропроцессорных системах, построенных на микросхемах серии КР580, так и в других вычислительных системах и устройствах дискретной автоматики.

Микросхема КР580ИР82 не содержит инвертирующие выходы. Данная микросхема имеет восемь триггеров D-типа и восемь выходных буферов, имеющих на выходе состояние “Выключено”. Управление передачей информации осуществляется с помощью сигнала STB “Строб”.

При поступлении на вход STB сигнала высокого уровня осуществляется не тактируемая передача информации от входа DI до выхода DO. При подаче на вход STB сигнала низкого уровня микросхема хранит информацию предыдущего такта; при подаче на вход STB положительного перепада импульса происходит “защелкивание” входной информации. Выходные буферы микросхемы КР580ИР82 управляются сигналом ОЕ “Разрешение выхода”. При поступлении на вход ОЕ сигнала высокого уровня выходные буферы переводятся в состояние “Выключено”.

Условное обозначение регистра представлено в Приложении 1 (DD3 – DD4)

Основные характеристикиРЕГИСТРА:

1. U_пит (напряжение питания) - 5 В

2. Выходное напряжение питания низкого уровня ( Uвых низ ур ): ………. < 0.45В

3. Выходное напряжение питания высокого уровня ( Uвых выс ур ):… ……> 2.4 В

4. t_задер (Время задержки распространения информационного сигнала на выходе относительно информационного сигнала на входе < 30 нс

1.2.2 Генератор тактовых импульсов КР580ГФ24

Микросхема КР580ГФ24 представляет собой генератор тактовых импульсов (ГТИ), предназначенный для совместной работы с ЦПУ KP580BM80A. Генератор формирует: высокоуровневые тактовые сигналы Ф1 и Ф2 о несовпадающими фазами; тактовый сигнал Ф2Т, по уровню совместимый с ТТЛ и синхронизированный с сигналом Ф2; сигнал STSTB “Строб состояния”, который, поступая на системный контроллер, фиксирует состояние шины данных микропроцессора; сигнал RESET “Установка”.