Навигация
Описание используемых микросхем
17713
знаков
3
таблицы
0
изображений
2.3 Описание используемых микросхем
Основной частью микропроцессорной системы сбора и обработки
информации является однокристальный микроконтроллер, который, собственно и выполняет основные функции сбора и обработки данных.
Для выполнения этих функций возьмем МК АТ89С4051, т.к. он имеет достаточное быстродействие, небольшую стоимость и подходящее энергопотребление.
Основные характеристики МК АТ89С4051:
Высококачественная n-МОП технология;
Объем внутренней памяти программ – 4К;
Тип памяти – ПЗУ;
Объем внутренней памяти данных – 128 байт;
Максимальная частота следования тактовых сигналов – 12 МГц;
Ток потребления – 150 мА;
Четыре 8-ми разрядных программируемых канала ввода-вывода;
Два 16-тибитовых многорежимных таймера-счетчика;
Система прерываний с 6-ю векторами и 2-мя уровнями;
Последовательный интерфейс;
Встроенная система прерываний;
Встроенный программируемый связной адаптер;
Возможность расширения общего объема оперативной памяти данных – до 64 Кбайт за счет использования внешних микросхем ЗУПВ.
Условное графическое обозначение МК приведено на рисунке 2.
Рис. 2
На рисунке 3 приведена структурная схема арифметическо-логического устройства микроконтроллера. 8-битное арифметическо-логическое устройство (ALU) может выполнять арифметические операции сложения, вычитания, умножения, деления; логические операции И, ИЛИ, исключающее ИЛИ, а также операции циклического сдвига, сброоса, инвертирования и т. п. К входам подключены програмно недоступные регистры Т1 и Т2, предназначенные для временного хранения операндов, схема десятичной коррекции (DCU), и схема формирования признаков результата операции (PSW).
Рис 3. Арифметическо-логическое устройство микроконтроллера MCS51
Простейшая операция сложения используется в ALU для инкрементирования содержимого регистров, продвижения регистра указания данных (RAR) и автоматического вычисления следующего адреса резидентной памяти программ. Простейшая операция вычитания используется в ALU для декрементирования регистров и сравнения переменных.
Важной особенностью ALU является способность оперировать не только байтами но и битами. Отдельные программно доступные биты могут сравниваться, устанавливаться, сбрасываться, передаваться, использоваться в логических операциях. Эта способность достаточно важна, поскольку для управления объектами часто применяются алгоритмы, содержащие операции над входными и выходными булевыми переменными, реализация которых средствами обычных микропроцессоров сопряжена с определенными трудностями.
Таким образом АЛУ может оперировать четырьмя типами информационных объектов булевыми (1 бит), цифровыми (4 бита), байтными (8 бит) и адресными (16 бит). В АЛУ выполняется 51 различная операция пересылки или преобразования этих данных. Так как используется 11 режимов адресации, то путем комбинирования операций и режима адресации базовое число команд 111 до 255 из 256 возможных при однобайтовом коде операции.
В качестве дешифратора DD2 была использована микросхема КР514ИД1.
Дешифратоор применяется преобразования двоичного кода чисел от 0 до 9 в код необходимый для высвечивания соответствующей цифры на семисегментном световом диодном индикаторе с общим катодом, т. е. На выходе в качестве активного используется высокий потенциал.
Таблица истинности
| Вход | Выход | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | А | B | C | D | E | F | G |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | Все уровни низкие | ||||||
| 1 | 0 | 1 | 1 | |||||||
| 1 | 1 | 0 | 0 | |||||||
| 1 | 1 | 0 | 1 | |||||||
| 1 | 1 | 1 | 0 | |||||||
| 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||
1 – Высокий потенциал, 0 – низкий.
В качестве дешифратора DD3 была использована микросхема К155ИД10. Дешифратор пименяется для управления семисегментными цифровыми индикаторами с общим катодом. Он принимает четырехразрядный двоичный код и выдает напряжение низкого уровня на одном из 10 выходов. Коды эквивалентные числам 10-15 не обрабатываются. Выходы дешифратоора могут применяться с нагрузкой не более 80мА. Рабочая температура 0 - +70С. Ток нагрузки питания 13мА.
Таблица истинности
| Вход | № выхода с низким уровнем | |||
| А1 | А2 | А3 | А4 | |
| L | L | L | L | 0 |
| L | L | L | H | 1 |
| L | L | H | L | 2 |
| L | L | H | H | 3 |
| L | H | L | L | 4 |
| L | H | L | H | 5 |
| L | H | H | L | 6 |
| L | H | H | H | 7 |
| H | L | L | L | 8 |
| H | L | L | H | 9 |
| H | L | H | L | Не обрабатываются |
| H | L | H | H | |
| H | H | L | L | |
| H | H | L | H | |
| H | H | H | L | |
| H | H | H | H | |
L – Сигнал низкого уровня
H – Сигнал высокого уровня
В качестве блока цифровых индикаторов используется блок АЛС318.
Этот блок состоящий из 9 индикаторов с общим катодом. На входы А-G подается код для высвечивания цифры. Соответствие сегментов цифры и входов показано на рисунке.
Индикаторы работают в динамическом режиме,
А т. е. Включаясь последовательно с большой частотой
Номер текущего индикатора задается путем подачи
F G В низкого уровня на входы К1-К9 (соответственно
порядковому номеру индикатора.
E С
D
2.4 Конструкция устройства.
Расположение элементов напечатной плате показано на рисунке 4. Обозначения соответствуют обозначениям на принципиальной электрической схеме. Разъемы для подключения внешних устройств и питания находятся на корпусе прибора и соединяются с платой шлейфами.
Похожие работы
... задаются в поле задания уставок. 6. Безопасность и экологичность проекта В основной части дипломного проекта рассмотрены вопросы, связанные с модернизацией релейной защиты РУ-27,5 кВ тяговой подстанции Заудинск ВСЖД. Наличие на подстанции высоковольтного оборудования и значительных по величине токов определяет выбор темы, и содержание раздела "Безопасность и экологичность проекта", связанных ...
... 1%; 16 бит Гальваническая развязка Между входами и внутренней схемой (между каналами нет) Потребляемый модулем ток от источника питания, мА 500 1060 3. Основные решения по автоматизации. В процессе нитрования пиридона показателем эффективности является концентрация азотной кислоты в реакторе, и целью управления является её поддержание на заданном уровне (Скк = Сккзд). Расход пиридона ...
... автоматическое управление электроприводом и электрическими аппаратами серийного электровоза ЭП1 в режимах тяги и торможения. При этом аппаратура МСУД обеспечивает: разгон электровоза до заданной скорости с заданной и автоматически поддерживаемой величиной тока якоря тяговых электродвигателей и последующее автоматическое поддержание заданной скорости, рекуперативное торможение до заданной скорости ...
... нельзя проводить отбор отдельных компонентов ИС по допуска, как это имело место в схемах дискретных электорадиоэлементах в ЭВМ третьего поколения. Разработка генератора на цифровых микросхемах. Для проверки и настройки цифровых интегральных микросхемах транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) требуются генераторы прямоугольных импульсов. Ниже описывается генератор импульсов, выполненный всего на ...
0 комментариев