3. Побудова мп системи з трьома шинами на базі біс 580 серії.

3.1. Адресна шина (аш).

Відповідно до паспортних даних МП КР580ИК80А адресні виходи МП у стані «0» характеризуються струмом 1,9 мА, а в стані «1» - струмом 150 мкА, що відповідає навантаженню рівному 1 стандартному ТТЛ входу. Тому ША МП у реальній системі керування, як правило, буферується додатковими зовнішніми шинними формувачами.

Рис. 3.1. Повна схема адресної шини МП КР580ИК80А

Шинний формувач КР580ВА87 являє собою 8-розрядний паралельний приймач-передавач із тристабільними входами. При сигналі «0» на вході ОЕ й «0» на вході Т інформація з виводів У передається на виводи А. При сигналі «0» на вході ОЕ й «1» на вході Т інформація з виводів А передається на виводи В. При сигналі «1» на вході ОЕ шинні формувачі переходять у високоімпедансний стан. Навантажувальна здатність формувача 20 ТТЛ входів.

Рис. 3.2. Структура побудови шинного

формувача КР580ВА87

3.2. Шина даних (шд).

На відміну від ША, ШД двонапрямлена і необхідні спеціальні схемні рішення для її буферування й комутування. При вводі даних у МП на його ШК сигнал DBIN приймає стан «1», при виводі - «0» (див. мал.2.7). Цей сигнал і використовується як комутатор напрямку ШД.

Рис. 3.3. Повна схема ШД МП КР580ИК80А

3.3. Фіксатор стану мікропроцесора.

У такті Т1 кожного циклу М мікропроцесор на шину даних видає «слово стан», що використовується в системі як частина ШК. При видачі слова стану на ШД мікропроцесор інформує про це систему шляхом видачі сигналу «1» на вихід CYNC. Цей сигнал разом з F1 і використовується для формування стробу, що пропускає дані із шини даних у фіксатор, що називається фіксатором стану.

Рис. 3.4. Схема реалізації ШК системи на базі МП

c допомогою дискретної логіки

Елементи «І», що формують сигнали IOR, MEMR, IOW, MEMW повинні мати потужний вихід, тому що видають сигнали на ШК.

Замість дискретної логіки (мал.3.3, 3.4) можна (і потрібно) використовувати БІС системного контролера КР580ВК28. БІС призначений для фіксації слова стану МП, вироблення системних керуючих сигналів, буферування шини даних МП і керування напрямком передачі даних.

Рис. 3.5. Структурна схема формування

ШК й ШД за допомогою системного

контролера КР580ВК28

До складу БІС входять шинний формувач, що забезпечує збільшення навантажувальної здатності ШД, регістр для запису й зберігання слова стану МП, комбінаційна схема для формування вихідних керуючих сигналів. По сигналу STSTB, що виробляється БІС генератором, відбувається запис слова стану в регістр зберігання, а потім видача його на комбінаційну схему, що формує керуючі сигнали.

4. Генератор тактових імпульсів для мп системи.

4.1. Генератор для мікропроцесора вм80.

Для МП КР580ИК80А потрібно дві високовольтні (12В) послідовності тактових імпульсів F1, F2. Часові співвідношення послідовностей тактових імпульсів наведені на мал.4.1.

Рис. 4.1. Часова діаграма

послідовностей F1, F2

тактових імпульсів для МП

Часова діаграма і її характеристики показують, що одержання послідовностей тактових імпульсів, які відповідають заданим вимогам, являють собою окреме складне завдання. Тому розроблено спеціалізовану БІС КР580ГФ24. Структура БІС генератора представлена на мал.4.2. БІС складається з генератора, що задає (SGN), генератора тактових імпульсів (GLC), граничного елемента, формувачів і логічних схем. Для роботи генератора необхідне підключення зовнішнього кварцового резонатора із частотою коливань в 9 разів більшою, ніж частота вихідних тактових імпульсів.

Рис. 4.2. Структура БІС генератора КР580ГФ24

CLK2

XTAL1, XTAL2 - входи для підключення кварцового резонатора

TANK - вхід для підключення паралельного LC контуру (якщо є

необхідність)

SYNC - вхід синхронізації (від МП)

RESIN - вхідний сигнал «СКИДАННЯ»

RDYIN - вхідний сигнал «ГОТОВИЙ» для подачі сигналів про готовність зовнішніх пристроїв до роботи МП

OSC - вихід генератора, який використовується для тактування периферійних пристроїв

CLK1, CLK2 - виходи тактових імпульсів

CLK2 (TTL) - вихід тактових імпульсів для ТТЛ схем

STSTB - строб стану, що використовується для фіксації слова стану МП

RESET - вихідний сигнал «СКИДАННЯ»

READY - вихідний сигнал «ГОТОВИЙ»

На мал.4.3. наведена схема підключення БІС генератора до МП. Вихідний сигнал генератора STSTB призначений для стробування слова стану в фіксаторах стану (див. розділ 3.3).

Рис. 4.3. Схема підключення БІС генератора до МП

Варіант побудови генератора на окремих логічних елементах

Для побудови генератора відповідно до діаграми мал.4.1 необхідно організувати регістровий дільник на 5 з логічним виділенням F1 і F2 (мал.4.4).

а)

Рис. 4.4. Побудова генератора на базі зсувного регістра

Дільник виконаний на чотирьох розрядному зсувному регістрі 155ИР1. V1 – вхід послідовного запису, V – вхід паралельного запису. Запис по входах C1, C2, V1 у регістрі здійснюється по задньому фронту. Такт F1 є інверсією сигналу з виходу Q₁. Такт F2 є кон’юнкцією сигналу Q2 і 8. За допомогою підсилювачів Y1, Y2 з рівнів ТТЛ формуються високовольтні імпульси F1, F2.