Блок микропроцессорной системы для управления исполнительными устройствами по сигналам датчиков

Федеральное Государственное  Образовательное Учреждение

Высшего Профессионального  Образования

 

«Сибирский  Федеральный Университет»

 

«Институт Цветных  Металлов и Золота»

 

 

 

 

 

Кафедра: ЭГМП

 

Дисциплина: Микропроцессоры

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Блок микропроцессорной системы для управления исполнительными устройствами по сигналам датчиков»

 

Пояснительная записка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработал:                                  Руководитель работы:

Студент группы ГЭ-04-1                                                                                доцент, к.т.н.,

Мамонтов Б. В.                                                                                                В.В.Павлов

 

 

 

 

Красноярск 2007 г

Исходные данные: (согласно таблице вариантов)

 

Вариант №8

 

 

 

Количество датчиков___________________________________5________________

 

 

 

Номер исполнительного  устройства

и выходы порта для  подключения ___________________1 В3; 2 В4; 35__________

 

 

 

 

Комбинация сигналов датчиков для

срабатывания исполнительного  устройства ____________2-5; 2-3; 1-4___________

 

 

 

 

Выдержка времени, с ________________________________0; 9; 77 с.___________

 

 

 

Используемые выводы дешифратора для

подключения входов CS м/схем _________________________1; 3; 7_____________

 

 

 

Выходы порта для  управления таймером _________________В7; В6____________

 

 

 

Адрес подпрограммы IRQ0, HEX ________________________80Е0_____________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

1.Структура блока подключаемого  к МПС……………………………………4

 

 

 

2.Принципиальная схема блока………………………………………………..5

 

 

 

3.Таблица прерываний………………………………………………………….7

 

 

 

4.Управляющие слова  для микросхем блока………………………………….7

 

 

 

5.Программа инициализации  для микросхем блока………………………….9

 

 

 

6.Программа работы  микропроцессора с разработанным  блоком…………..10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Структура блока подключаемого к МПС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Принципиальная схема  блока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выдержки времени.

 

 

 

 

 

 

 

Программируемый интервальный таймер КР580ВИ53, подключенный к микропроцессорной  системе, должен обеспечить выдержки времени 9 и 77 секунд. Таймер управляется через  порт В микросхемы ввода-вывода (параллельного  интерфейса). Сигналы о срабатывании таймера поступают на контроллер прерываний.

Так как ёмкость одного счётчика таймера невелика, необходимо уменьшить тактовую частоту счётчиков. Для этого один из счётчиков (СЧ.0 (см.выше)) переводится в режим деления частоты (режим 2), а два других в режим выдержки времени (режим 0).

 

Для упрощения расчётов принимаем частоту на выходе счётчика , тогда при тактовой частоте коэффициент деления частоты СЧ.0:

 

 

Коэффициенты для счётчиков будут равны:

 

 

 

К МПС микросхема подключена через шину данных (ШД), шину адреса (ША) и шину команд (ШК). Шина данных подключена полностью (D0 - D7), шина адреса – двумя разрядами А0, А1, шина команд – тремя сигналами: RD – чтение, WR – запись, F - сигнал тактовой частоты. Для идентификации в системе выводы CS (выбор микросхемы) подключен к выходу дешифратора, который входами соединён с ША (разряды А2 – А7). Так как два младших разряда ША не задействованы, дешифратор изменяет сигнал на выходе через четыре адреса, а адресация регистров внутри микросхемы осуществляется с помощью разрядов А0, А1.

 

 

 

 

 

3. Таблица прерываний

 

Номер прерывания	Источник сигнала	Действие подпрограммы	Адрес п/п
IRQ0	Д2-Д5	Включение ИУ 1. «1» устанавливается  в DB3.	80Е0
IRQ1	Д2-Д3	Запуск таймера№1 с выдержкой времени 9 с. и установка «1» в DB7(СЕ2)	80Е4
IRQ2	Д1-Д4	Запуск таймера№2 с выдержкой времени 77 с. и установка «1» в DB6(СЕ1)	80Е8
IRQ3	Таймер OUT1	Включение ИУ 2. Устанавливается  «1» в DB4.	80ЕС
IRQ4	Таймер OUT2	Включение ИУ 3. Устанавливается  «1» в DB5.	80F0

 

4. Управляющие слова для микросхем блока.

УС Сч.0=00110100B=34Н:

 

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
0	0	1	1	0	1	0	0
№ счётчика		Два байта		Режим счётчика, 010-режим 2			двоичный код

 

УС Сч.1=01110000B=70Н:

 

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
0	1	1	1	0	0	0	0
№ счётчика		Два байта		Режим счётчика, 000-режим 0			двоичный код

 

УС Сч.2=10110000B=В0Н:

 

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
1	0	1	1	0	0	0	0
№ счётчика		Два байта		Режим счётчика, 000-режим 0			двоичный код

Управляющее слово для настройки портов на вывод:

УС=10000000B=80Н:

 

1	0	0	0	0	0	0	0
	Канал А, режим 0		Направление передачи через  А, вывод	Порт С , вывод	Канал В, режим 0	Направление передачи через  В, вывод	Порт С , вывод

Контроллер прерываний программируется с помощью шести  управляющих слов. Первые три подаются при инициализации системы и  называются СКИ1, СКИ2, СКИ3 (слово командоинструкция). Три следующих СК01, СК02, СК03 (слово  командообслуживания) подаются в произвольном порядке в процессе работы.

Запрограммируем контроллер прерываний для системы  с одним контроллером.

Составляем  управляющее слово СКИ1 на основе шаблона:

Управляющее слово СКИ1 составляется по формату, учитывающему количество контроллеров в системе и вид младшего байта адреса подпрограммы прерываний.

 

Если ф  задаём =0, то подпрограммы идут через 4 адреса.

 

Для восприятия контроллером передаваемых данных как  СКИ1 необходимо, чтобы А1=0, а для  восприятия информации как СКИ2 А0=1.

Программируем для системы с одним контроллером, подпрограммы идут через 4 адреса, п/п  находятся в области памяти с  начальным адресом 80Е0, микросхема имеет  адреса 84-87Н.

 

80Е0Н=1000 0000 1110 0000В

 

Составляем  СКИ1: УС=1111 0110В=F6H

 

А7	А6	А5	А4	А3	А2	А1	А0
1	1	1	1	0	1	1	0

 

Составляем  СКИ2: УС=1000 0000В=80Н

 

А15	А14	А13	А12	А11	А10	А9	А8
1	0	0	0	0	0	0	0

 5. Программа инициализации для микросхем блока.

Программирование микросхемы (инициализация) заключается в том, что управляющие слова записываются вначале в регистр – аккумулятор, а затем выводится в регистр управления микросхемы, после этого в счётчики загружаются коэффициенты.

Адрес	Код	Метка	Команда	Комментарий
0800	3Е		MVI A, 80H	Управляющее слово ППИ.
0801	80
0802	D3		OUT 8FH
0803	8F
0804	3Е		MVI A, F6H	СКИ1 заносится в регистр  А МП.
0805	F6
0806	D3		OUT  84H	СКИ1 выводится в микросхему.
0807	84
0808	3E		MVI A, 80H	СКИ2 заносится в регистр  А МП
0809	80
080А	D3		OUT 85H	СКИ2 выводится в микросхему.
080В	85
080С	3E		MVI A, 34H	Управляющее слово Сч. 0.
080D	34
080E	D3		OUT 9FH
080F	9F
0810	3E		MVI A, C4H	в Сч. 0.
0811	C4
0812	D3		OUT 9CH
0813	9C
0814	3E		MVI A, 09H
0815	09
0816	D3		OUT 9CH
0817	9C
0818	3E		MVI A,70H	Управляющее слово Сч. 1.
0819	70
081A	D3		OUT 9FH
081B	9F
081C	3E		MVI A, 20H	в Сч. 1.
081D	20
081E	D3		OUT 9DH
081F	9D
0820	3E		MVI A, 1CH
0821	1C
0822	D3		OUT 9DH
0823	9D
0824	3E		MVI A, B0H	Управляющее слово Сч. 2.
0825	B0
0826	D3		OUT 9FH
0827	9F
0828	3E		MVI A, A0H	в Сч. 2.
0829	A0
082A	D3		OUT 9EH
082B	9E
082C	3E		MVI A, F0H
082D	F0
082E	D3		OUT 9EH
082F	9E

 

 

6. Программа работы микропроцессора с разработанным блоком.

 

Адрес	Код	Метка	Команда	Комментарий
0830	3Е	ON1	MVI A, 8H	Запуск ИУ 1.
0831	8
0832	D3		OUT 9DH
0833	9D
0834	C9		RET
0835	3Е	T1	MVI A, 80Н	Запуск таймера с  выдержкой времени 9 секунд.
0836	80
0837	D3		OUT 9E
0838	9E
0839	C9		RET
083A	3E	ON2	MVI A, 10H	Запуск ИУ 2.
083B	10
083C	D3		OUT 9D
083D	9D
083E	C9		RET
083F	3Е	T2	MVI A, 40H	Запуск таймера с  выдержкой времени 77 секунд.
0840	40
0841	D3		OUT 9E
0842	9E
0843	C9		RET
0844	3Е	ON3	MVI A, 20H	Запуск ИУ 3.
0845	20
0846	D3		OUT 9D
0847	9D
0848	C9		RET