3. Разработка интерфейса сопряжения с процессорной системой

Согласно заданию, необходимо обеспечить взаимодействие проектируемого узла с процессором, используя шину данных (ШД), шину адреса (ША) и двух управляющих сигнала IOW (Input Output Write) и IOR (Input Output Read).

3.1. Принцип взаимодействия устройства с процессором

Схема взаимодействия устройства и процессора представлена на рисунке 11.

Рисунок 11. Схема взаимодействия устройства и процессора

Для корректного взаимодействия спроектированного устройства (или же функционального устройства, ФУ) с процессором его необходимо контролировать с помощью устройства сопряжения (УС). Для этого УС должно иметь возможность включать/выключать устройство.

При нулевом сигнале IOW устройство будет осуществляться запись данных.

3.2. Проектирование узла сопряжения в сапр Quartus II

Адресное пространство по заданию составляет 256 адресов, то есть адрес состоит из 8 бит. Присвоим нашему устройству адрес 48 (00110000₂) для начала работы и адрес 49(00110001₂) для завершения.

Схема узла сопряжения изображена на рисунке 10.

Рисунок 12. Схема узла сопряжения в Quartus II

Элементы 8И с инверсными входами (inst43 и inst44) используются в качестве селектора адреса. RS-триггер используется для реализации автомата с двумя состояниями (1 – начало работы и 0 – окончание работы). Если поступивший на вход адрес не равен ни 48, ни 49, то триггер остается в том же состоянии и режим работы не изменяется, если поступивший адрес равен 49, то на выходе триггера stop становится равным единице и сбрасывает регистр, а если адрес 48, то сброс не происходит.

Моделирование схемы управления совместно с узлом приведено на рисунке 11.

Рисунок 13. Результат моделирования схемы управления устройством и устройства.

4. Описание функционирования узла

Устройство «Генератор импульсов четырех видов» генерирует четыре сигнала соответствующие временным диаграммам, представленным на рисунке 1.

Интерфейс устройства представляет собой 8 входных контактов и 4 выходных. Назначения контактов приведены в таблице 5.

Таблица 4 – назначение контактов устройства

Название контакта	Назначение
clk	К этому контакту подсоединяется генератор тактовых импульсов с частотой 20МГц.
A[7..0]	Шина адреса, по ней приходит адрес текущего устройства.

Заключение

В результате выполнения курсового проекта были спроектированы генератор импульсов с четырьмя выходами на основе счетчика Джонсона с восстановлением после сбоев и его интерфейс сопряжения с процессорной системой.

Список использованных источников

1. Проектирование цифровых узлов: Методические указания к курсовому проектированию / Р.И. Грушвицкий, Е.П. Угрюмов. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2010. 00 с.

2. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: учеб. пособие для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 816 с.

Приложение а

Полная принципиальная Электрическая схема узла