p align="left">Таблиця 2.2.3. Призначення розрядів слова стану МП. |
Розряд | Позначення і найменування сигналу | Призначення розряду | | D7 | MEMR | Читання з пам'яті | Вказує на те, що в даному циклі буде вироблятися читання з пам'яті | | D6 | ЮТ | Введения | На шинах адресу установлений номер пристрою введення. Передбачається введення інформації в ЦП | | D5 | Ml | Вибір першого байта | Поточний цикл служить для вибору першого байта команди | | D4 | OUT | Висновок | На шинах адресу установлений номер пристрою виведення. Передбачається виведення інформації при сигналі WR | | D3 | HLTA | Підтвердження зупинки | Відгук на команду HLT. Підтверджує зупинку | | D2 | STACK | Стік | На шинах адресу встановлена адреса з покажчика стека | | Dl | WO | Запис чи виведення | На шинах даних знаходиться інформація для запису в пам'ять чи для виведення на зовнішній пристрій | | DO | ШТА | Підтвердження Переривання | Стробування номера запиту на переривання при дійсному сигналі DBIN | | |
Формування керуючих сигналів. Взаємодія МП із пам'яттю і пристроями введення-виведення здійснюється по сигналах шини керування. Частина сигналів надходить на цю шину безпосередньо. Інша частина сигналів, такі як I/OR, I/OW, MEMR, MEMW, формується відповідно до інформації, збереженої в регістрі слова стану fPSWY. 2.3. Принцип роботи пристрою згідно схеми електричної принциповоїБлок процесора містить у собі МП ВІС D3, генератор тактових імпульсів D2, системний контролер D6, підсилювачі MA D4 і D5, підсилювач сигналів МП ВІС D7. Клавіша SB1 служить для подачі сигналу початкової установки МП ВІС, тривалість якого визначається ланцюгом R2, С2. Діод VD1 дозволяє здійснити швидкий розряд С2 навіть при короткочасному зникненні живлячої напруги. Ланцюг СІ, BQ1 задає частоту генератора тактових імпульсів. Набори резисторів Е1... ЕЗ служать для узгодження сигналів МА і МД. Виходи IMC D4, D5, D6 переводяться в третій стан при захопленні магістралей по сигналу КГЕК, що виробляється елементом D1. Резистор забезпечує високий рівень на вході D1 при відсутності в системі модуля з контролером ПДП, що виробляє сигнал BUSEN. Блок запам'ятовуючих пристроїв містить ПЗП і схему дешифрації адреси. Дешифратор адреси формує сигнали вибірки CS1 для ПЗП в такому вигляді: ПЗП з 0000Н по 07FFH. Блок дешифрації адреси ПВВ видає вісім стробіруючих імпульсів низького рівня для регістрів введення і виведення мікро-ЕОМ. Формування здійснює ПЗП D30, що дешифрує чотири молодших розряди МА і сигнал запису в ПВВ. ПЗП відмикається по сигналу з логічної схеми D27... D29. Елементом D27 схеми виконується дешифрація інших розрядів адреси, а елемент D28 служить для одержання сигналу звертання до ПВВ (читання чи запису). Для заборони роботи ПВВ мікро-ЕОМ під час циклів заборони роботи ПВВ мікро-ЕОМ під час циклів ПДП служить сигнал BUSEN. За допомогою перемикача SA4 можна також відключати ПВВ мікро-ЕОМ. Імпульс, що відмикає, для ПЗП D30 формується елементом D29 при надходженні на його входи високих рівнів. Резисторна матриця служить навантаженням виходів з відкритим колектором ПЗП, а резистори R18. R19 формують високі рівні. 3. Експлуатаційний розділ3.1. Ініціалізація програмуємих ВІСПрограма ініціалізації мікросхем виконує налагодження портів вводу-виводу мікросхем та встановлює параметри дільника та входів мікросхеми по яким буде виконуватися переривання. Також налагоджуються переривання по таймеру. Всі інші переривання забороняються. Програму тестування та програму ініціалізації ВІС приведено в пункті 3.2. 3.2. Тест перевірки окремих вузлів або пристроюТест-програма перевірки роботи модуля процесора написана мовою асемблера МП 8080. ORG 0000Н; ПочатокMVI А, 90Н; ПрограмуванняOUT 08Н; ПШIN05H; Читання інф. з порту АSTA0800Н; Запис у комірку пам'ятіXRAА; Очищення АLXIН,0800Н; Початок ОЗПMVIА,55Н; в А 01010101Ml: MOVМ, А; Записати в пам'ятьINXН; На наступний адресу ОЗПMOV C, А; Зберегти АMOVA, H; Значення Н в АCPI1 OH; Кінець ОЗПMOVA, C; JNZMl; Якщо ні, йти на MlLXIH,0800H; Початок ОЗПМ2: CMPM; JNZM3; Указати на помилкуINХН; Збільшити адресуMOVС, А; MOVА, Н; СРІІОН; Кінець ОЗПMOVА, С; JNZМ2; Якщо ні, йти на М2HLTКінець програмиТаблиця 3.2.1. - Тест-таблиця для налагодження МП модуля в покроковому режимі. |
№ п/п | Адреса | Дані | MRDC | MWTC | IORC | IOWC | Команда | | 1 | 0000 0001 | ЗЕ 90 | 0 0 | 1 1 | 1 16 | 1 1 | MVT А, 90Н | | 2 | 0002 | 03 | 0 | | | ¦ | | | | 0003 | 08 | 0 | | | | OUT 08Н | | | 0008 | 90 | 1 | | | 0 | | | 3 | 0004 | 08 | 0 | | | | | | | 0005 | 05 | 0 | | | | IN 05Н | | | 0006 | 55 | 1 | | 0 | | | | 4 | 0007 0008 | 33 00 | 0 0 | | | | STA 0800Н | | | 0009 | 08 | 0 1 | 0 | | | | | | 080A | 55 | | | | | | | 5 | 0000 | AF | 0 | | | | XRA A | | 6 | 0001 | 21 | 0 | | | | | | | 0002 | 00 | 0 | | | | LXI | | | 0003 | 08 | 0 | | | | H,0800H | | 7 | 0004 0005 | ЗЕ 55 | 0 0 | | | | MVI A,55H | | 8 | 0006 | 77 | 0 | | | | MOV M,A | | | 0807 | 55 | 1 | 0 | | | | | 9 | 0007 | 23 | 0 | 1 | | | INX H | | |
Хоча модуль і здається простим, наявність у ньому тісного взаємозв'язку між апаратними засобами і програмним забезпеченням приводить до того, що навіть незначна несправність у апаратурі або в програмному забезпеченні приводить до непрацездатності мікро-ЕОМ. Почати налагодження мікро-ЕОМ доцільно з перевірки омметром усіх зв'язків на монтажній платі й усунення виявлених дефектів монтажу. З особливою старанністю варто перевірити наявність електричних зв'язків між виводами живлення мікросхем і контактами джерела живлення. Щупами омметра необхідно торкатися безпосередньо виводів мікросхем - це допоможе знайти дефекти пайки. Потім перевіряють наявність живлячої напруги на виводах мікропроцесора і на інших мікросхемах модуля. Наступний етап - перевірка схеми формування синхроімпульсів. Для цього буде потрібно осцилограф. Переконавши в наявності синхроімпульсів Ф1 і Ф2 на виводах мікропроцесора, переходять до перевірки функціонування блоку центрального процесора при постійно діючій на шині даних команді NOP (00Н). Код команди 00 примусово подають на шину даних за допомогою перемичок. При цьому на адресній шині повинний відбуватися послідовний перебір всіх адрес, який можна проконтролювати за допомогою осцилографа. Сигнали на адресній шині в цьому випадку мають форму симетричних прямокутних імпульсів, причому частота імпульсів зменшується вдвічі при збільшенні номера розряду на одиницю. При правильній роботі команди NOP переходять до перевірки інших блоків мікро-ЕОМ. Для цього вивід 3 мікросхеми DD2 з'єднують із загальним проводом і переконуються в наявності високого рівня на виводі 24 мікропроцесора, що свідчить про перебування його в стані очікування. Натиснувши на кнопку "УСТ" перевіряють на всіх лініях шини адреси нульового рівня, а на лініях шини даних двійкового коду 0011 1110, записаного в нульовому осередку (мікросхема ПЗП). Вставляють у панельку мікросхему ПЗП. Збирають на окремій платі вузол, за допомогою якого перевіряють поциклове виконання тест-програми мікропроцесором. При однократному натисканні на кнопку "КРОК" мікропроцесор переходить у стан очікування, що дозволяє на індикаторах логічного пробника контролювати читання з ПЗП кодів і їх виконання. Для виключення впливу сигналу переривання провід від виводу 14 мікропроцесора DD1 відключають. Натиснувши на кнопку "УСТ" і послідовно натискаючи кнопку "КРОК", контролюють виконання перших команд Тест-програми відповідно до Тест-таблиці 3.2.1 При виявленні невідповідностей варто перевірити чи нема замикання між лініями шини адреси, або шини даних, або іншими сигнальними лініями. Після усунення виявлених несправностей, домігшись виконання перших команд тесту в кроковому режимі, додатковий вузол відключають. 3.3. Розрахунок надійності пристроюНадійність - властивість пристрою виконувати задані функції в заданих режимах і умовах застосування, обслуговування, ремонту, збереження, транспортування на протязі необхідного інтервалу часу. Показники надійності: Безвідмовність. Довговічність. Ремонтопридатність. Збереження. Безвідмовність - властивість безупинно зберігати працездатність до граничного стану, після настання, якого подальша експлуатація виробу економічно недоцільна. Ремонтопридатність - пристосованість пристрою до попередження відмовлень, до можливості виявлення та усунення несправностей шляхом проведення ремонту і технічного обслуговування. До термінів ремонтопридатності відносяться: відмовлення, збереження. Відмовлення - подія, що полягає в повній або частковій утраті працездатності пристрою. Відмовлення бувають: Раптові (катастрофічні) - стрибкоподібна зміна параметрів робочого виробу. Поступові (параметричні) - постійна зміна одного або декількох параметрів з часом, що виходять за припустимі межі. Збереження - термін, протягом якого при дотриманні режимів збереження виріб зберігає працездатний стан. Розрахунок надійності поділяється на три розділи: Визначення значення інтенсивності відмовлення всіх елементів за принциповою схемою вузла пристрою. Визначення значення імовірності безвідмовної роботи всієї схеми. Визначення середнього наробітку до першого відмовлення. Виконання розрахунків проходить наступним чином: 1. Інтенсивність відмовлення всіх елементів визначається за формулою: (3.3.1) де: ni - кількість елементів у схемі; i - інтенсивність відмовлень і-го елемента; m - кількість типів елементів. При розрахунку також потрібно враховувати інтенсивність відмовлень через пайки радіоелементів на друкованій платі. Інтенсивність відмовлень елементів розраховуємо за формулою: (3.3.2) де: о - інтенсивність відмовлень елементів у режимі номінального навантаження; Кe - експлуатаційний коефіцієнт; Кр - коефіцієнт навантаження. Усі ці параметри беруться з довідника з розрахунку надійності. 2. Ймовірністю безвідмовної роботи називається ймовірність того, що за певних умов експлуатації в заданому інтервалі часу не відбудеться жодного відмовлення. Ймовірність безвідмовної роботи визначається за формулою: (3.3.3) де: - інтенсивність відмов всіх елементів; t - час, (год). За результатами розрахунків складається таблиця і графік. 3. Середній наробіток до першого відмовлення - це час роботи пристрою до першої відмови. Середній наробіток на відмовлення визначається за формулою: (3.3.4) Розрахунок надійності пристрою приведено далі. АнотаціяВ курсовому проекті розроблена схема електрична принципова процесорного модуля з використанням мікропроцесора КР580ВМ80А. В роботі використана велика кількість схем, що дозволяють розглянути кожну частину пристрою окремо, а також програма перевірки процесорного модуля, що дає можливість перевірити правильність роботи процесорного модуля. В роботі представлено розрахунок надійності пристрою. Виконання даної курсової роботи змусило повторити та закріпити вивчений протягом навчального року матеріал з предмету "Мікропроцесорні системи", а також звернутися до додаткової літератури та вивчити багато нового. ЛітератураМетодичні вказівки щодо виконання курсової роботи. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы / Под ред. С.В. Якубовского. - М. Радио и связь, 1984. Бороволоков Э.П. Фролов В.В. "Радиолюбительские схемы" // К.: Кондор - 1995 - 6 с. Балашев Е.П., Григорьев В.Л., Петров Г.А. Микро - и мини-ЭВМ. - Л.: Энергоатомииздат, 1984. А.С. Басманов "МП и ОЭВМ", Москва, "Мир", 1988. Алексеенко А.Г., Галицын А.Д., Иванников А.Д. Проектирование радиоэлектронной литературы на микропроцессорах. - М.: Радио и связь, 1984. Якименко Ю.І., Терещенко Т.О., Сокол Є.І. Мікропроцесорна техніка. 2004. Вершинин О.Е. Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов. - Л. Энергоатомииздат, 1986.
Страницы: 1, 2, 3
|
