- •Содержание:
- •1. Описание функционального назначения мпс и анализ возможных путей решения поставленной задачи.
- •1.1 Исходные данные.
- •1.2 Возможные пути решения поставленной задачи.
- •1.3 Выбор метода решения поставленной задачи.
- •2. Выбор способа ввода – вывода данных.
- •3. Оценка общего числа программно опрашиваемых или программно - доступных портов ввода-вывода.
- •4.1.1 Выбор мп:
- •4.1.2 Выбор цап:
- •4. Разработка микропроцессорной системы и схем сопряжения ву с мпс.
- •4.1 Выбор основных элементов мпс.
- •4.1.3 Проверочный расчет:
- •4.1.4 Выбор пзу:
- •4.1.5 Выбор озу:
- •4.2 Дополнительные бис мпс и схемы сопряжения.
- •4.2.1 Выбор генератора тактовых импульсов.
- •4.2.2 Выбор пти.
- •4.2.3 Выбор интерфейса цап.
- •4.2.4 Выбор системного контроллера.
- •4.2.5 Выбор дешифратора.
- •5. Окончательный расчет оптимального числа отсчетов.
- •6. Распределение адресного пространства микропроцессорной системы. Разработка схемы дешифрации адреса.
- •6.1 Выбор раздельной или совмещённой адресации памяти и устройств ввода-вывода.
- •6.2 Оценка общего числа программно опрашиваемых или управляемых увв.
- •6.3 Распределение адресного пространства мпс.
- •6.4 Разработка схемы дешифрации адреса.
- •7. Разработка принципиальной схемы проектируемой мпс.
- •8. Общая граф-схема алгоритма (гса) работы низкочастотного генератора треугольного сигнала 40 Гц на основе мпс с дополнительной генерацией сигналов меандра от 0 – 2,5 мГц.
6.2 Оценка общего числа программно опрашиваемых или управляемых увв.
Выше в п.3 была произведена предварительная оценка программно опрашиваемых портов ввода/вывода. Выбрав элементную базу для ПТИ и ИФ ЦАП можно окончательно определиться с количеством адресов, которые необходимо отвести в общем адресном пространстве или выделить в качестве выделенного адресного пространства для УВВ.
Устройство управления ИФ ЦАП (ППИ) КР580ВВ55А содержит регистр управляющего слова (РУС), в который предварительно производится запись информации, определяющей режим работы каналов, всего 3 8-разрядных канала: А, В, С; и формирует сигналы выбора канала, и управления каналом С. Микросхема КР580ВВ55А может работать в одном из трех режимов: 0, 1, 2. Значит необходимо отвести 4 адреса (для каждого канала + РУС) в общем адресном пространстве или выделить в качестве выделенного адресного пространства.
ПТИ КР580ВИ53 содержит три независимых идентичных канала: 0, 1, 2. Каждый канал может работать в одном из шести основных режимов (режим 0 – режим 5), иметь двоичный или двоично-десятичный тип счета, задаваемый программно путем предварительной записи в регистр режима каждого канала управляющего слова. Таким образом, для КР580ВИ53 необходимо отвести 4 адреса в общем адресном пространстве или выделить в качестве выделенного адресного пространства (для каждого канала и регистра режимов).
Таким образом, для программируемых устройств вода/вывода необходимо отвести всего 8 адресов в общем адресном пространстве или выделить в качестве выделенного адресного пространства.
Конечно, количество адресов отведенных для программируемых УВВ можно уменьшить для данной задачи, т.к. для генератора треугольных импульсов нужны лишь конкретные режимы работы каждого программируемого УВВ. Но это нецелесообразно, т.к. 8 адресов – это не так много и в общем адресном пространстве найдется место для их размещения (не говоря о выделенном адресном пространстве). Кроме этого возможна существенная доработка разработанной МПС, в случае которой будет получено многофункциональное устройство, где возможно придется в ходе выполнения программы задействовать все режимы программируемых УВВ.
6.3 Распределение адресного пространства мпс.
Распределим адресное пространство в случае совмещенного адресного пространства и в случае выделенного адресного пространства для страниц памяти и УВВ.
ЦПУ КР580ВМ80А имеет 16-разрядную шину
адреса, т.е. адрес можно присвоить
объектам микропроцессорной системы.
Покажем, как распределено адресное пространство микропроцессорной системы (ГТИ) в случае совмещенного адресного пространства с помощью рисунка 3.
Каждая ячейка памяти имеет свой адрес от 0 до 65535, закодированный в 16-разрядном двоичном коде: А0…А15 |
Области, отводимые в проектируемой МПС для ячеек памяти и программируемых режимов соответствующих устройств |
Области, отводимые в проектируемой МПС для соответствующих устройств |
65535/FFFFh
33792/8400h |
Резервная область |
Резервная область адресного пространства |
33791/83FFh
33280/8200h |
Резервная область ОЗУ |
ОЗУ |
33279/81FFh
32768/8000h |
Область ОЗУ, используемая для хранения данных |
|
32767/7FFFh
16388/4004h |
|
|
16387/4003h |
ППИ 0+2, канал 2 |
ППИ (УВВ) |
16386/4002h |
ППИ 0+1, канал 1 |
|
16385/4001h |
ППИ 0, канал 0 |
|
16384/4000h |
ППИ, РУС |
|
16383/3FFFh
08196/2004h |
|
|
08195/2003h |
ПТИ 0+2, канал 2 |
ПТИ (УВВ) |
08194/2002h |
ПТИ 0+1, канал 1 |
|
08193/2001h |
ПТИ 0, канал 0 |
|
08192/2000h |
ПТИ, РР |
|
08191/1FFFh
02048/0800h |
|
|
02047/07FFh
01500/05DCh |
Резервная область ПЗУ |
ПЗУ |
01499/05DBh
00500/01F4h |
Таблица отсчетов (констант) |
|
00499/01F3h
00000/0000h |
Основная программа |
Рис.3 Распределение адресного пространства проектируемой МП системы в случае совмещенного адресного пространства.
Покажем, как распределено адресное пространство микропроцессорной системы (ГТИ) в случае выделенного адресного пространства с помощью рисунка 4.
Каждая ячейка памяти имеет свой адрес от 0 до 65535, закодированный в 16-разрядном двоичном коде: А0…А15 |
Области, отводимые в проектируемой МПС для ячеек памяти и программируемых режимов соответствующих устройств |
Области, отводимые в проектируемой МПС для соответствующих устройств |
65535/FFFFh
33792/8400h |
Резервная область |
Резервная область адресного пространства |
33791/83FFh
33280/8200h |
Резервная область ОЗУ |
ОЗУ |
33279/81FFh
32768/8000h |
Область ОЗУ, используемая для хранения данных |
|
32767/7FFFh
02048/0800h |
|
|
02047/07FFh
01500/05DCh |
Резервная область ПЗУ |
ПЗУ |
01499/05DBh
00500/01F4h |
Таблица отсчетов (констант) |
|
00499/01F3h
00000/0000h |
Основная программа |
Рис.4 Распределение адресного пространства проектируемой МП системы в случае выделенного адресного пространства.
Отметим, что для более наглядного представления, о распределении адресного пространства МПС, адреса для областей соответствующих ячеек памяти (ПЗУ и ОЗУ) и программируемых каналов соответствующих устройств, представлены в десятичном виде (обычно их представляют в шестнадцатеричном виде).
Для программы отведено 500 байт емкости в ПЗУ.
Выбрав совмещенную адресацию памяти и УВВ, на рисунке 3 детально показано, с какого по какой адрес находится то или иное устройство.
А выбрав выделенное адресное пространство страниц памяти и УВВ, на рисунке 4 показано лишь размещение страниц памяти ПЗУ и ОЗУ. Для обращения к модулям ввода/вывода применяются специальные команды и отдельная система адресов. Покажем это детально на рисунке 5.
-
FFh
Конечный адрес
87h
ПТИ 0+2, канал 2
ПТИ (УВВ)
86h
ПТИ 0+1, канал 1
85h
ПТИ 0, канал 0
84h
ПТИ, РР
83h
ППИ ВА+2, ВС
ППИ (УВВ)
82h
ППИ ВА+1, ВВ
81h
ППИ ВА, ВА
80h
ППИ, РУС
00h
Начальный адрес
Рис.5 Адресное пространство УВВ
