3. Построение мп системы с тремя шинами на базе бис 580 серии.

3.1. Адресная шина (аш).

В соответствии с паспортными данными МП КР580ИК80А адресные выходы МП в состоянии «0» характеризуются током 1,9 мА, а в состоянии «1» - током 150 мкА, что соответствует нагрузке равной в 1 стандартный ТТЛ вход. Поэтому ША МП в реальной системе управления, как правило, буферируется дополнительными внешними шинными формирователями.

Рис. 3.1. Полная схема адресной шины МП КР580ИК80А

Шинный формирователь КР580ВА87 представляет собой 8-разрядный параллельный приемопередатчик с тристабильными входами. При сигнале «0» на входе ОЕ и «0» на входе Т информация с выводов В передается на выводы А. При сигнале «0» на входе ОЕ и «1» на входе Т информация с выводов А передается на выводы В. При сигнале «1» на входе ОЕ шинные формирователи переходят в высокоимпедансное состояние. Нагрузочная способность формирователя 20 ТТЛ входов.

Рис. 3.2. Структура построения шинного

формирователя КР580ВА87

3.2. Шина данных (шд).

В отличие от ША ШД является двунаправленной и необходимы специальные схемные решения для ее буферирования и коммутирования. При вводе данных в МП на его ШУ сигнал DBIN принимает состояние «1», при выводе «0» (см. рис.2.7). Этот сигнал и используется в качестве коммутатора направления ШД.

Рис. 3.3. Полная схема ШД МП КР580ИК80А

3.3. Фиксатор состояния микропроцессора.

В такте Т1 каждого цикла М микропроцессор на шину данных выдает «слово состояние», используемое в системе в качестве части ШУ. При выдаче слова состояния на ШД микропроцессор информирует об этом систему путем выдачи сигнала «1» на выход CYNC. Этот сигнал совместно с F1 и используется для формирования строба, пропускающего данные с шины данных в фиксатор, называемый фиксатором состояния.

Рис. 3.4. Схема реализации ШУ системы на базе МП

c помощью дискретной логики

Элементы «И», формирующие сигналы IOR, MEMR, IOW, MEMW должны обладать мощным выходом, так как выдают сигналы на ШУ.

Вместо дискретной логики (рис.3.3, 3.4) можно (и нужно) использовать БИС системного контроллера КР580ВК28. БИС предназначена для фиксации слова состояния МП, выработки системных управляющих сигналов, буферирования шины данных МП и управления направлением передачи данных.

Рис. 3.5. Структурная схема формирования

ШУ и ШД с помощью системного

контроллера КР580ВК28

В состав БИС входят шинный формирователь, обеспечивающий увеличение нагрузочной способности ШД, регистр для записи и хранения слова состояния МП, комбинационная схема для формирования выходных управляющих сигналов. По сигналу STSTB, который вырабатывается БИС генератора, происходит запись слова состояния в регистр хранения, а затем выдача его на комбинационную схему, формирующую управляющие сигналы.

4. Генератор тактовых импульсов для мп системы.

4.1. Генератор для микропроцессора вм80.

Для МП КР580ИК80А требуется две высоковольтные (12В) последовательности тактовых импульсов F1, F2. Временные соотношения последовательностей тактовых импульсов приведены на рис.4.1.

Рис. 4.1. Временная диаграмма

последовательностей F1, F2

тактовых импульсов для МП

Временная диаграмма и ее характеристики показывают, что получение последовательностей тактовых импульсов, отвечающих заданным требованиям, представляют собой отдельную сложную задачу. Поэтому разработана специализированная БИС КР580ГФ24. Структура БИС генератора представлена на рис.4.2. БИС состоит из задающего генератора (SGN), генератора тактовых импульсов (GLC), порогового элемента, формирователей и логических схем. Для работы генератора необходимо подключение внешнего кварцевого резонатора с частотой колебаний в 9 раз большей, чем частота выходных тактовых импульсов.

CLK2

Рис. 4.2. Структура БИС генератора КР580ГФ24

XTAL1, XTAL2 – входы для подключения кварцевого резонатора

TANK – вход для подключения параллельного LC контура (если есть

необходимость)

SYNC – вход синхронизации (от МП)

RESIN – входной сигнал «СБРОС»

RDYIN – входной сигнал «ГОТОВ» для подачи сигналов о готовности внешних

устройств к работе МП

OSC – выход генератора, используемый для тактирования периферийных устройств

CLK1, CLK2 – выходы тактовых импульсов

CLK2 (TTL) – выход тактовых импульсов для ТТЛ схем

STSTB – строб состояния используемый для фиксации слова состояния МП

RESET – выходной сигнал «СБРОС»

READY – выходной сигнал «ГОТОВ»

На рис.4.3. приведена схема подключения БИС генератора к МП. Выходной сигнал генератора STSTB предназначен для стробирования слова состояния в фиксаторах состояния (см. раздел 3.3).

Рис. 4.3.

Вариант построения генератора на отдельных логических элементах

Для построения генератора в соответствии с диаграммой рис.4.1 необходимо организовать регистровый делитель на 5 с логическим выделением F1 иF2 (рис.4.4).

RG

K155 ИP1

а)

б)

Рис. 4.4. Построение генератора на базе сдвигового регистра

Делитель выполнен на четырех разрядном сдвиговом регистре 155ИР1. V1 – вход последовательной записи,V– вход параллельной записи. Запись по входамC1,C2,V1 в регистре осуществляется по заднему фронту. ТактF1 является инверсией сигнала с выходаQ₁. ТактF2 является конъюнкцией сигналаQ2 и8. С помощью усилителейY1,Y2 с уровней ТТЛ формируются высоковольтные импульсыF1,F2.