Магистерская диссертация на тему: Выбор и обозначение основных технических решений. Связь проектируемого устройства с IBM РС

Введение

Однокристальные микроконтроллеры (ОМК) позволяют существенно расширить интеллектуальные возможности различного рода устройств и систем. Они представляют собой, по сути, специализированные однокристальные микроЭВМ, содержащие для связи с внешней средой встроенные периферийные узлы и устройства, набор которых во многом определяет их функциональные возможности и области применения.

Они стали сегодня одним из самых распространенных элементов программируемой логики. Более двух третей мирового рынка микропроцессорных средств в настоящее время составляют именно однокристальные микроконтроллеры.

В структуру ОМК семейства PIC заложено много различных функциональных особенностей, делающих их самыми высокопроизводительными, микропотребляющими, помехозащищенными, программируемыми пользователем 8-ми битными микроконтроллерами. Благодаря этим особенностям ОМК семейства PIC могут обрабатывать аппаратно-программным способом как дискретные, так и аналоговые сигналы, а также формировать различного рода управляющие сигналы, а также осуществлять связь между собой и ЭВМ, находящейся на более высоком иерархическом уровне в системе.

Существует два принципиально разных подхода к проектированию цифровых устройств: использование принципа схемной логики или использование принципа программируемой логики.

Следует иметь в виду, что наивысшее быстродействие достигается в процессорах, в которых управляющее устройство строится с использованием системной логики, а операционное устройство выполняется в виде устройства, специализированного для решения конкретной задачи.

Если в устройстве, построенном на принципе системной логики, всякое изменение или расширение выполняемых функций влечет за собой демонтаж устройства и монтаж устройства по новой схеме, то в случае МКУ благодаря использованию принципа программируемой логики такое изменение достигается заменой хранящегося в памяти программы новой программой, соответствующей новым выполняемым устройством функциям.

Такая гибкость применений вместе с другими связанными с использованием БИС достоинствами (низкой стоимостью, малыми габаритами), а также высокая точность, помехозащищенность, характерные для цифровых методов, обусловили бурное внедрение МКУ в различные сферы производства, научные исследования и бытовую технику.

Оглавление

- Введение

- Выбор и обозначение основных технических решений

- Связь проектируемого устройства с IBM РС

- Особенности магистрали ISA

- Связь проектируемого устройства с внешними устройствами

- Общая структурная схема

- Возможные варианты структурных схем и их сравнительный анализ

- Обоснование выбора структурной схемы

- Обоснование выбора типа ОМК

- Структурная схема устройства и ее описание

- Структурная схема

- Назначение отдельных функциональных блоков

- Селектор адреса

- Буфер данных

- Блок CPU

- Разработка принципиальной схемы устройства

- Блок регистров

- Блок приема данных от ВУ

- Блок прерываний

- Блок сопроводительных стробов

- Расчет основных параметров и характеристик

- Расчет потребляемых токов

- Расчет потребляемой мощности

- Расчет надежности

- Разработка и отладка рабочей программы МКУ

- Блок - схема алгоритма и его описание

- Структура программы

- Распределение памяти данных

- Текст программы Заключение

- Список используемой литературы

Заключение

В данном проекте был разработан универсальный адаптер параллельного обмена. Это устройство предназначено для обмена информацией между компьютером и внешними устройствами (нестандартными).

Устройство реализовано на однокристальном микроконтроллере типа РIС16С64.

Применение в устройстве данного однокристального микроконтроллера привело к уменьшению быстродействия, но улучшились весогабаритные параметры.

Для увеличения быстродействия необходимо использовать микроконтроллер другого типа, например SX.

Список литературы

1. Ю.В.Новиков, О.А.Калашников "Разработка устройств сопряжения". Издательство "ЭКОМ", Москва, 1998г.

2. В.В.Скороделов "Проектирование устройств на однокристальных микроконтроллерах с RISC-архитектурой". Ч1,Ч2, Учебное пособие.