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

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

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.