Створення мікропроцесорної системи обробки інформації
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Содержание
Вступ
1. Розробка структурної схеми системи
2. Розробка І опис принципової схеми системи
2.1 Розробка мікропроцесорного блоку
2.2 Розробка блоку памяті (ОЗП і ПЗП)
2.3 Інтервальний таймер
2.4 Аналого-цифровий перетворювач (АЦП)
2.5 Контролер клавіатури і індикації
2.6 Адаптер послідовного інтерфейсу Intel 8251
Висновки
Вступ
Сьогодні розвиток компютерних технологій проходить досить стрімко.
Більшість цифрових систем будується на мікропроцесорах або на мікроконтролерах. Управління різними технологічними процесами проходить за допомогою мікропроцесорних систем або технологічних операцій. Дані системи універсальні, так як вони мають дуже високу швидкодію та достатню розрядність для обробки інформації на виробництві.
Мікропроцесор являє собою функціонально закінчений пристрій, що складається із однієї або декількох програмно керуємих ВІС, та слугує для виконання операцій з обробки інформації та керування обчислювальним процесом. До числа внутрішніх схем мікропроцесора відносяться багаторозрядні регістри, рівнобіжні тракти даних, буфери для підключення зовнішніх пристроїв, багатофункціональні схеми, логічні схеми синхронізації і керування.
Центральне місце в структурі мікропроцесорних приладів займає мікропроцесор, який виконує арифметичні та логічні операції над даними, програмне керування процесом обробки інформації, а також організує взаємодію усіх пристроїв, що входять до складу системи.
Багатофункціональні схеми призначені для реалізації простих арифметичних і логічних дій над двійковими числами, що знаходяться в регістрах процесора, і пересилок даних як усередині процесора, так і між ним і зовнішніми пристроями.
Розвиток інтегральної технології і схемотехніки цифрових електронних схем призвів до появи інтегральних мікросхем із великою і дуже великою ступенями інтеграції (ВІС і ДВІС), що містять на однім кристалі (в однім корпусі) декілька десятків тисяч, а в останніх розробках сотні тисяч елементарних транзисторів. На основі таких схем створюються мікропроцесори функціонально закінчені, що управляються збереженою в памяті програмою, це (здебільшого малорозрядні) пристрої опрацювання цифрової інформації, виконані у виді однієї або декількох ВІС або ДВІС.
Мікропроцесорні засоби використовуються у виді мікропроцесорних комплектів інтегральних мікросхем, що мають єдине конструктивно-технологічне виконання і призначених для спільного застосування.
Мікропроцесорний комплект крім самого мікропроцесора містить мікросхеми, що підтримують функціонування мікропроцесора і розширюють його логічні можливості.
Робота мікропроцесора складається з наступних кроків:
спочатку вибирається команда, потім логічна схема її декодує, після чого здійснюється виконання цієї команди. Також відбувається обмін інформацією з зовнішніми пристроями, які приєднані до мікропроцесора.
Завданням цієї курсової роботи є створення мікропроцесорної системи обробки інформації на основі мікроконтролера ATmega128 та інших мікросхем, згідно варіанту.
1. Розробка структурної схеми системи
Структурна схема даної системи повинна мати наступні компоненти: мікроконтролер, ОЗУ, ПЗУ, АЦП, контролер клавіатури й індикації, клавіатуру та індикацію, iнтервальний таймер (згідно із завдання).
Увесь масив памяті поділено на дві області: ОЗП і ПЗП. В ПЗП зберігаються програми вводу і виводу інформації. В ОЗП розміщуються дані, які необхідно тимчасово зберігати у процесі обробки програми. Для забезпечення тимчасових затримок, отримання одиничних імпульсів заданої тривалості та генерації послідовностей імпульсів служить програмований iнтервальний таймер (Т).
Рис.1. - Структурна схема пристрою.
ОЗП - оперативний запамятовувальний пристрій
ПЗП - постійний запамятовувальний пристрій
МК - мікроконтролер
ККіІ - контролер індикації й клавіатури
ША - шина адреси
ШД - шина даних
ШК - шина керування
АЦП - аналого-цифровий перетворювач
T - таймер
ВЗ - вузол збросу
К - клавіатура
І - індикатор
ПІ - послідовний інтерфейс
2. Розробка І опис принципової схеми системи
Розробка принципової схеми буде проводитись кількома етапами. Буде розроблено функціональні блоки які треба буде зв`язати між собою шинами. Вибір елементів буде проводитись згідно завданню. Для побудови структурної схеми необхідно точно визначити необхідні вузли системи і звязку між ними.
2.1 Розробка мікропроцесорного блоку
Основний елемент системи - мікроконтролер ATmega128, ATmega128L 8-розрядний AVR-мікроконтролер з внутрісистемно програмованою флэш-памяттю ємкістю 128 кбайт
Відмітні особливості:
Високопродуктивний, малопотужний 8-розрядний AVR-мікроконтролер Розвинена RISC-архітектура.
133 могутніх інструкцій, більшість з яких виконуються за один машинний цикл.
32 8-разр. регістрів загального призначення + регістри управління вбудованою периферією.
Повністю статична робота.
Продуктивність до 16 млн. операцій в секунду при тактовій частоті 16 Мгц
Вбудований умножаючий пристрій виконує множення за 2 машинних циклу.
Незалежна память програм і даних.
Зносостійкість 128-ми кбайт внутрісистемно перепрограмміруємой флэш-памяті: 1000 циклів запис/стирання.
Опціональний з?/p>