Материал: Цифровое реле сопротивления с эллиптической характеристикой срабатывания

.4 Восьмиразрядный регистр КР1554ИР22

Представляет собой восьмиразрядный регистр, управляемый по уровню с параллельным вводом-выводом данных с входом на три состояния. УГО приведено на рис. 5. Назначение выводов и режимы работы определены в соответствующих таблицах 5, 6.

Рис. 5. УГО КР1554ИР22.

Таблица 5

Таблица 6

.5 Приемопередатчик КР1554АП6

Представляет собой восьмиканальный двунаправленный приемопередатчик с тремя состояниями на выходе КР1554АП6. УГО приведено на рис. 6. Назначение выводов и режимы работы определены в соответствующих таблицах 7, 8.

Рис. 6 УГО КР1554АП6.

Таблица 7

Таблица 8

4.6 Программируемое интерфейсное КР580ВВ55

Представляет собой программируемое интерфейсное устройство для ввода-вывода информации.

Микросхема представляет собой программируемый параллельный интерфейс. Применяется в качестве элемента ввода вывода общего назначения, сопрягающего различные типы периферийных устройств с магистралью данных систем обработки информации. Обмен информацией осуществляется через 8-разрядный двунаправленной трех стабильный канал данных (D). Для связи с периферийными устройствами используется 24 линии ввода (вывода), сгруппированные в 3 8- разрядных канала (ВА, ВВ, ВС), направление передачи информации и режим работы которых определяется программным способом

Программируемый адаптер КР580ВВ55 осуществляет параллельный обмен данными с помощью управляющих сигналов или без них как в режиме программного управления, так и по прерываниям. Определение и переопределение режима работы выполняется программно с помощью специальных команд инициализации, записываемых в регистр управляющего слова.

УГО приведено на рис. 7. Назначение выводов определены в соотв. таблице 9.

Таблица 9

Рис. 7 УГО КР580ВВ55

5. Синтез схем дешифрации адресов

.1 Дешифрация БИС ОЗУ

Объем ОЗУ 48К значит, имеем 6 корпусов микросхем 8Кх8. Битовая раскладка 16-и разрядного адреса выглядит следующим образом:

где К - номер корпуса БИС в двоичном коде,- любое (определяет адрес ячейки памяти).

.2 Дешифрация БИС КР580ВВ55

Для выбора БИС КР580ВВ55 воспользуемся дешифратором, на адресные входы которого подадим сигналы A2, A3.

Будем использовать 0-й выход, тогда битовая раскладка выглядит следующим образом:

Т.к. разряды А0 и А1 используются для внутренних нужд ИМС 580ВВ55, то они не учавствуют в дешифрации устройств, а соответственно могут иметь различные значения, которые не будут влиять на выбор той или иной схемы.

Таким образом, базовый ряд адресов ВВ55 будет F000Н - F003H.

.3 Дешифрация БИС КР1554ИР22

Для выбора БИС КР1554ИР22 сделаем так же, как и в случае с ВВ55. Только воспользуемся 1-м выходом.

Тогда битовая раскладка будет выглядеть следующим образом:

Таким образом, базовый ряд адресов ИР22 будет F004Н - F007H.

.4 Дешифрация БИС КР1554АП6

Для выбора БИС КР1554АП6 сделаем так же, как и в случае с ВВ55. Только воспользуемся 2-ым выходом.

Тогда битовая раскладка будет выглядеть следующим образом:

Таким образом, базовый ряд адресов АП6 будет F008Н - F00ВH.

6. Принципиальная схема устройства и ее описание

В данной МПС используются следующие величины напряжений: +5В, -5В - для питания микросхем системы; +12В - для питания выходных реле.

Центральным процессором (ЦП) является однокристальный микроконтроллер DD1 (ADuC812). Тактовый генератор выполнен c использованием кварцевого резонатора ZQ1, номинал которого составляет 11,059 МГц, и конденсаторов С1 и С2 предназначенных для компенсации внутренних индуктивностей.

Схема сброса обеспечивает сигнал RST на ЦП и программируемый контролер DD13 (КР580ВВ55) при включении питания и при принудительном ручном сбросе. Резистор R1 и конденсатор C3 обеспечивают необходимую выдержку времени для сброса микросхем.

Интерфейс "ТП - 20 мА" реализована на оптопарах VU1 и VU2 (АОТ128Г). По TxD - передаются выходные данные, по RxD - принимаемые данные.

Регистр DD4 (КР1554ИР22) предназначен для выделения во времени адреса на шине P0.0…P0.7. Строб адреса ALE на входе С защелкивает данные в регистре. Так как вход ОЕ регистра подключен к общей шине (0) питания, данные сразу отображаются на выходах. Кроме того, регистр повышает нагрузочную способность шины адреса.

Дешифратор DD6 (КР1554ИД7) осуществляет дешифрацию адреса с адресных линий А13…А15 и формирование сигнала CS для выбора соответствующих микросхем ОЗУ. Дешифратор всегда выбран.

БИС ОЗУ DD10, DD12, DD15, DD18, DD20, DD23 имеют по 13 адресных входов, на которые подаются адресные линии А0…А12. Входы CS1 и CS2 служат для выбора БИС. При этом не инвертирующий вход CS2 соединен через токоограничивающий резистор с шиной +5В, а на инвертирующий вход CS1 подается управляющий сигнал с дешифратора DD6. Выбор необходимой БИС производиться низким уровнем сигнала CS1 - CS6. Высокий уровень сигнала на входе OE переводит выходные линии в режим высокого импеданса. В данном случае, к нему подключен выход RD ЦП. RD имеет низкий уровень при операции чтения. При записи состояние выходов БИС ОЗУ не имеет значение, поэтому они отключены сигналом с RD, равным "1". Выбор режима "запись-чтение" ОЗУ производиться по уровню сигнала на входе WR - при низком уровне идет запись, при высоком - чтение. Выходы D0…D7 имеют три состояния. При операциях записи или чтения на них присутствуют данные c шин данных (D0…D7).

Контроллер ввода-вывода DD13 КР1554ВВ55 предназначен для вывода информации на семисегментные индикаторы и ввода данных с клавиатуры. Выбор схемы производиться при низком уровне сигнала на входе CS7. Запись-чтение происходит по сигналам RD и WR соответственно. Вход А0 определяет передачу команд слов состояния (А0 =1) или передачу данных (А0 =0). К этому входу подключается адресная линия А0. Вход RST предназначен для сброса контроллера. Сброс происходит одновременно со сбросом ЦП. Счетчик сканирования - четырех разрядный двоичный счетчик сканирует строки клавиатурной матрицы и регенерирует показания на дисплее (семисегментных индикаторах HG1…HG6). Сигналы с линии сканирования поступают на столбцы клавиатурной матрицы. Контроллер DD13 снабжен буфером отображения. В процессе регенерации отображения на дисплее информация из ОЗУ циклически выдается на выходы контроллера. Буфер клавиатуры обеспечивает хранение информации поступающей со входов и выдачу ее на микропроцессор через шину данных D0…D7 по командам чтения.

Резисторы R36…R104 предназначены для ограничения тока на сегментах индикаторов HG1…HG6.

Регистры DD21 (КР1554ИР22) предназначен для подключения светодиодов и выходных реле. Входы D0…D7 подключаются к шине данных соответственно на линии D0…D7. Вход OE замкнут на общую шину, поэтому выходы регистра постоянно разрешены. К выходам регистра подключены светодиоды, через токоограничивающие резисторы, и выходные реле, через транзисторные ключи. Выбор микросхемы осуществляется сигналами CS8 и WR, снимаемыми с дешифратора DD11 и ЦП DD1 соответственно. Для избежания не согласованной работы данные стробы объединены по схеме "ИЛИ-НЕ" микросхемой (КР1554ЛЕ1). Сигнал с выхода ЦП поступает на вход WR выбора регистра DD21, при подаче логической "1" в регистре защелкивается двоичный код, каждый разряд которого соответствует тому или иному индикатору или реле. При подаче логического "0" на индикаторы они под действием протекающего прямого тока включаются. Резисторы служат для ограничения прямого тока на светодиодах. Реле срабатывают при подаче на выходные ключи логической "1", при этом транзисторы открываются, и по реле начинает протекать ток. Диоды предназначены для защиты цепи от возникающих перенапряжений во время коммутаций реле.

Дискретные входы подключены через шинный формирователь DD14 КР1554АП6 к шине данных МПС. Резисторы ограничивают входной ток для светодиодов транзисторных оптронов и в совокупности с конденсаторами образуют низкочастотные пассивные фильтры. Диоды предназначены для защиты светодиодов транзисторных оптронов от обратных напряжений в случае ошибочной смены полярности напряжений на дискретных входах. Транзисторные оптроны используются в качестве гальванической развязки внутренних цепей МПС от внешних. При подаче дискретного сигнала транзистор оптрона открывается и на входы шинного формирователя DD14 подается сигнал логического "0". Выбор микросхемы осуществляется сигналами CS9 и RD, снимаемыми с дешифратора и ЦП соответственно. Чтобы считывание данных и выбор микросхемы происходили согласованно, сигналы CS9 и RD объединены элементом "ИЛИ" микросхемы DD9.3 (КР1554ЛЛ1). Так как вход T микросхемы DD14 через токоограничивающий резистор соединен с шиной +5В при выборе микросхемы двоичный код, каждый разряд которого соответствует своему дискретному входу и кнопке управления, передается без задержек с входов микросхемы DD14 на ее выходы и далее по шинам данных - в ЦП DD1.