Микропроцессорная система на базе комплекта КР580 (стр. 1 из 4)
Федеральное агентство образования Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
Краснотурьинский индустриальный колледж
Специальность: Вычислительные машины, комплексы, системы и сети
Курсовой проект по предмету микропроцессоры и микросистемы
на тему: Микропроцессорная система на базе комплекта КР580
Краснотурьинск 2009
Содержание
Введение
1. Описание применяемых элементов
1.1 Микропроцессор КР580ВМ8
1.2 Генератор тактовых импульсов КР580ГФ2
1.3 Контроллер прерываний КР580ВН5
1.4 Системный контроллер КР580ВК28
1.5 Программируемый последовательный интерфейс КР580ВВ51
1.6 Контроллер клавиатуры и дисплея КР580ВВ79
1.7 Микросхема ОЗУ К537РУ17
1.8 Микросхема ПЗУ К573РФ6
1.9 Микросхема дешифратора К155ИД3
1.10 Микросхема К514ИД2
1.11 Буферный регистр 1533АП5
2. Расчетная часть
2.1 Расчет и планирование адресного пространства памяти
2.2 Построение схем дешифрации адресов памяти
2.3 Расчет и планирование адресного для устройств ввода-вывода
2.4 Построение схем дешифрации адресов устройств ввода-вывода
3. Структурная схема
4. Принципиальная схема
Заключение
Список используемой литературы
Введение
В данном курсовом проекте рассмотрен микропроцессорный комплект серии КР580. Этот набор микросхем, аналогичен набору микросхем Intel 82xx. Представляет собой 8-разрядный комплект на основе n-МОП технологии. Система команд СМ1800, ГОСТ 11305.910-80. Большинство микросхем является аналогами чипов серии MCS-85 фирмы Intel.
В настоящее время для построения различных микропроцессорных систем, устройств обработки информации и различных устройств вычислительной техники широко используются микропроцессорные системы на базе серии КР580.
В комплект КР580 входит:
- Микропроцессор КР580ВМ80;
- Системный контроллер КР580ВК28;
- Параллельный интерфейс КР580ВВ55;
- Контроллер прерываний КР580ВМ59;
- Контроллер клавиатуры и дисплея КР580ВВ79.
Хотя этот микропроцессорный комплект был создан в восьмидесятых годах, он широко используется до сих пор и изучается в различных образовательных заведениях так как, изучив его, можно понять работу более сложных микропроцессорных систем.
Микропроцессор КР580 используется в различных системах с не высокими требованиями к производительности, и в тех системах, когда использование более мощных процессоров экономически не выгоден.
Данный курсовой проект необходим, для того чтобы учащиеся изучили основные элементы микропроцессорного комплекта, поняли их работу, научились самостоятельно строить микропроцессорные системы, научились находить неполадки и устранять их.
1. Описание используемых элементов
1.1 Микропроцессор кр580вм80
Процессор содержит 4500 транзисторов по технологии 6 мкм n-МДП Тактовая частота процессора КР580ВМ80 - 2 МГц. Каждая команда выполняется за 1..5 машинных циклов, каждый из которых состоит из 3..5 тактов. Средняя производительность 200..300 тыс. операций в секунду на частоте 2 МГц. Микропроцессор имеет раздельные 16-разрядную шину адреса и 8-разрядную шину данных. 16-разрядная шина адреса обеспечивает прямую адресацию внешней памяти объемом до 64 Кбайт и 256 устройств ввода/вывода.
Рисунок 1. Условное обозначение микросхемы КР580ВМ80
Таблица 1.Назначение выводов микропроцессора КР580ВМ80
| Вывод | Обозначение | Назначение выводов |
| 6,5,4,3,7,8,9,10 | D0-7 | Двунаправленная шина данных |
| 25,26,27,29,30,31,32,33,34,35,1,40,37,38,39,36 | А0-15 | Шина адреса |
| 15,22 | F1, F2 | Тактовые сигналы |
| 13 | HOLD | Запрос захвата шин |
| 14 | INT | Запрос прерывания |
| 23 | READY | Готовность |
| 12 | RESET | Сигнал системного сброса |
| 16 | INTE | Разрешение прерывания |
| 17 | DBIN | Ввод с шины данных |
| 18 | WR | Запись |
| 19 | SYNC | Сигнал синхронизации |
| 21 | HLDA | Подтверждение захвата шин |
| 24 | WAIT | Ожидание или подтверждение состояния ожидания |
| 11 | -5V | -5В |
| 20 | +5V | +5В |
| 28 | + 12V | + 12В |
| 2 | GND | Общий |
1.2 Генератор тактовых импульсов КР580ГФ24
Микросхема КР580ГФ24 - генератор тактовых сигналов фаз С1, С2, предназначен для синхронизации работы микропроцессора КР580ВМ80.
Генератор формирует:
- две фазы С1, С2с положительными импульсами, сдвинутыми во времени, амплитудой 12В и частотой 0,5 - 3,0МГц;
- стробирующий сигнал составляет STB длительностью не менее (Топ/9-15нс), где Топ - период тактовых сигналов опорной частоты;
- тактовые сигналы. С, синхронные с фазой С2, амплитудой уровня ТТЛ.
Рисунок 2. Условное обозначение микросхемы КР580ГФ24
Таблица 2. Назначение выводов генератора тактовых импульсов КР580ГФ24
| Вывод | Обозначение | Назначение выводов |
| 1 | SR | Установки в исходное состояние микропроцессора и системы |
| 2 | RESIN | Установка 0 |
| 3 | RDYIN | Сигнал "Готовность" |
| 4 | RDY | Сигнал "Готовность" |
| 5 | SYN | Сигнал синхронизации |
| 6 | C | Тактовый сигнал, синхронный с фазой С2 |
| 7 | STB | Стробирующий сигнал состояния |
| 8 | GND | Общий |
| 9 | Ucc2 | Напряжение питания +12В |
| 10 | C2 | Тактовые сигналы -фазы С2 |
| 11 | C1 | Тактовые сигналы -фазы С1 |
| 12 | OSC | Тактовые сигналы опорной частоты |
| 13 | TANK | Вывод для подключения колебательного контура |
| 14, 15 | XTAL1, XTAL2 | Выходы для подключения резонатора |
| 16 | Ucc1 | Напряжение питания +5В |
1.3 Системный контроллер КР580ВК28
Микросхема КР580ВК28 - системный контролер, применяется в микропроцессорных системах на базе микропроцессора КР580ВМ80 для формирования управляющих сигналов.
Системный контролер формирует управляющие сигналы по сигналам состояния микропроцессора при обращении к ЗУ: RD и WR, при обращении к УВВ: RDI0 и WRI0, INTA, а также обеспечивает прием и передачу 8-разрядной информации между каналом данных микропроцессора.
Рисунок 3. Условное обозначение микросхемы КР580ВК28
Таблица 3. Назначение выводов системного контроллера КР580ВК28
| Вывод | Обозначение | Назначение выводов |
| 1 | STB | Стробирующий сигнал состояния |
| 2 | HLDA | Подтверждение захвата |
| 3 | TR | Выдача информации |
| 4 | RC | Прием информации |
| 5, 7, 9, 11, 13, 16, 18, 20 | DB4, DB7, DB3, DB2, DB0, DB1, DB5, DB6 | Канал данных системы |
| 6, 8, 10, 12, 15, 17, 19, 21 | D4, D7, D3, D2, D0, D1, D5, D6 | Канал данных микропроцессора |
| 14 | GND | Общий |
| 22 | BUSEN | Управление передачей данных и выдачи сигналов |
| 23 | INTA | Подтверждение запроса прерывания |
| 24 | RD | Чтение из ЗУ |
| 25 | RDI0 | Чтение из УВВ |
| 26 | WR | Запись в ЗУ |
| 27 | WRI0 | Запись в УВВ |
| 28 | Ucc | Напряжение питания +5В |
1.4 Контроллеры интерфейса RS 232
1.4.1 Микросхема КР580ВВ51
Микросхема КР580ВВ51-универсальна синхронный приемопередатчик, предназначен для аппаратной реализации последовательного протокола обмена между микропроцессором КР580ВМ80 и каналами последовательной передачи дискретной информации.
Микросхема преобразует параллельный код, получаемый от центрального процессора, в последовательный поток символов со служебными битами и выдает этот поток в последовательный канал связи с различной скоростью, а также выполняет обратное преобразование: последовательный поток символов в параллельный 8-разрядное слово.
Рисунок 4.1. Условное обозначение микросхемы КР580ВВ51
Таблица 4. Назначение выводов микросхемы КР580ВВ51
| Вывод | Обозначение | Назначение вывода |
| 1, 2, 5-8, 27, 28 | D2-D7, D0, D1 | Канал данных - обмен информацией между микропроцессором и микросхемой |
| 3 | RxD | Приемник микросхемы |
| 4 | GND | Общий |
| 9 | TxC | Синхронизации передачи |
| 10 | WR | Запись информации |
| 11 | CS | Выбор микросхемы |
| 12 | CO/D | Управление (данные) |
| 13 | RD | Чтение информации |
| 14 | RxRDY | Готовность приемника |
| 15 | TxRDY | Готовность передатчика |
| 16 | SYNDET/BD | Двунаправленный трех - стабильный программируемый ввод/вывод |
| 17 | CTS | Готовность внешнего устройства принять данные |
| 18 | TxEND | Конец передачи |
| 19 | TxD | Передатчик микросхемы |
| 20 | C | Синхронизация |
| 21 | SR | Установка исходного состояния |
| 22 | DSR | Готовность внешнего устройства передать данные |
| 23 | RTS | Запрос приемника внешнего устройства на прием данных |
| 24 | DTR | Запрос передатчика внешнего устройства на прием данных |
| 25 | RxC | Синхронизация приема |
| 26 | Ucc | Напряжение питания +5В |
Таблица 4.1. Таблица истинности сигналов микросхемы КР580ВВ51
| Сигналы на входах | Направление и вид информации | |||
| СО/D | RD | WR | CS | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | Канал данных системы управление |
| 0 | 1 | 0 | 0 | Канал данных системы данных |
| 1 | 0 | 1 | 0 | Канал данных системы состояния |
| 0 | 0 | 1 | 0 | Канал данных системы данных |
| Х | 1 | 1 | 0 | Высокоомныое состояние канала данных |
| Х | Х | Х | 1 | |
1.4.2 Таймер КР580ВИ53