Возможные варианты структурных схем и их сравнительный анализ

1.5 Возможные варианты структурных схем и их сравнительный анализ

 

Для реализации данного устройство можно предложить два варианта:

-         на одном кристалле;

-         на двух кристаллах.

Вариант структурной схемы устройства на одном кристалле приведен на рисунке 1.2.

СА – селектор адреса

БД – буфер данных

WR – блок сопроводительных стробов

БР – блок регистров

БПД – блок приема данных

INT – блок обработки прерываний

Рис. 1.2 – Структурная схема устройства на одном кристалле

Вариант структурной схемы устройства на двух кристаллах приведен на рисунке 1.3.

СА – селектор адреса

БД – буфер данных

БР – блок регистров

БПД – блок приема данных

Рис. 1.3 – Структурная схема устройства на двух кристаллах

Алгоритмы работы микропроцессоров, согласно структурной схемы,

Начало

Опрос

 RESET

да RESET = "1"

 нет

Выдать SS=

"1111111" Опрос Ок!

нет Ok! = "1"

да

Опрос

IOW

нет IOW = "0"

да

Читать

 SA0…SA2

да

="111"

нет

Преобразов. Выдать

 2®поз. STRW7

Выдать Задержка

STRW0…6

Выдать Читать

WR0…6 № регистра

Сбросить Преобразов.

WR0…6 2®поз.

Выдать

SS0…SS6

да Питание

вкл?

нет

Конец

Рис. 1.4 – Схема алгоритма работы CPU1

Начало

Опрос

 RESET

да RESET ="1"

 нет

Выдать SS=

"1111111" Опрос INT

да INT ="1"

нет

Выдать Опрос

IRQ Ок!

нет Ok! = "1"

да

Опрос

 STRW7

да

STRW7 ="0"

нет

Опрос Читать

 IOR D0…D7

нет

Определить

 да № регистра

Читать

SA0…SA2

Выдать

да № регистра

="111"

нет

Преобразов. Читать

 2®поз. INT

Выдать Выдать

STRR0…6 D0…D7

да Питание Сбросить

 вкл? STRR0…6

нет

Конец Рис. 1.5 – Схема алгоритма работы CPU2

Для сравнения этих двух структурных схем приведена таблица 1.2, в которой указаны параметры устройства, реализованного различными вариантами:

-         на жесткой логике (см. бакалаврскую работу);

-         на одном кристалле;

-         на двух кристаллах.

Сравнительная таблица вариантов реализации устройства

Таблица 1.2

Вариант реализации	Кол - во корпусов	Скорость выдачи данных	Потребляемая мощность, Вт	Стоимость деталей, грн.
Жесткая логика	27	»50нс	2,52	13,30
Один кристалл	24	>200нс	2,33	23,8
Два кристалла	21	>200нс	2,25	36,5

1.6 Обоснование выбора структурной схемы

Для реализации устройства выберем структурную схему на одном кристалле, так как отсутствует взаимосвязь ОМК, что упрощает написание программы; скорость выдачи данных, как у первого варианта, так и у второго >200нс; стоимость деталей меньше.

 

1.7 Обоснование выбора типа ОМК

Для реализации данного устройства больше всего подходит микроконтроллер типа PIC16C64, так как имеет не высокую стоимость и большое число портов ввода/вывода (33). На этом микроконтроллере и будет разрабатываться устройство.

2 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УСТРОЙСТВА И ЕЕ ОПИСАНИЕ

 

2.1 Структурная схема.

 

После обоснования выбора структурной схемы устройства останавливаемся на схеме с одним кристаллом. Структурная схема приведена на рисунке 2.1.

Рис. 2.1 – Выбранная структурная схема устройства