Описание схемы электрической принципиальной

Данный контроллер собран на основе микропроцессора КМ1810ВМ88. Тактовая частота работы микропроцессора задается внешним генератором DD1, построенным на микросхеме КР1810ГФ24. Внешним устройством, подключаемым к генератору, является лишь кварцевый резонатор и конденсаторы, необходимые для стабильной работы генератора. Частоту кварцевого резонатора возьмем равной 18 МГц. С выхода генератора частота будет в 3 раза меньше, т.е. 6 МГц.

Шину адресов контроллера формируем через 16 портов процессора – АD0-А15. Порты могут быть нагружены только на одну микросхему ТТЛ, поэтому для увеличения нагрузочной способности ставим адресные регистры DD9, DD10 (микросхема КР580ИР82). Сигнал ALE используется в качестве стробирующего сигнала для записи байта адреса во внешний регистр. Для формирования сигналов управления используем дешифратор DD5 (К555ИД6). С помощью него формируем сигналы обращения к ПЗУ, ОЗУ и внешним устройствам ввода/вывода. Шину данных формируем с помощью микросхемы DD11 (КР580ВА86). Сигнал DEN – разрешение передачи данных, DT/R – направление передачи данных.

Микропроцессор может работать в двух режимах: минимальном режиме и максимальном. Мы будем использовать минимальный режим включения, для этого на вывод нужно подать напряжение логической единицы. Минимальный режим используем исходя из того что у нас система несложная, однопроцессорная. Сигналы управления формируются непосредственно микропроцессором.

Сигналы управления формируются с помощью дешифратора DD5. В формировании участвуют три сигнала:

- сигнал чтения, активный уровень «0»;

- сигнал записи, активный уровень «0»;

- сигнал выбора, если «1» выбирается память, если «0» выбирается устройство ввода/вывода.

	1	0	1	0
	0	1	0	1
	0	0	1	1

- сигнал записи в устройство ввода/вывода;

- сигнал чтения из устройства ввода/вывода;

- сигнал записи в память;

- сигнал чтения из памяти.

ПЗУ контроллера реализована на микросхемe DD7, представляющую собой микросхему КР537РФ2 объемом 2 кБ. ОЗУ контроллера реализована на микросхеме DD8, представляющую собой микросхему типа W24257 фирмы Winbond объемом 32 кБ, статического типа. Разрешение чтения ПЗУ осуществляется сигналом RD_MEM. Выбор микросхемы осуществляется сигналами PROM c селектора адресов. Чтение ОЗУ осуществляется сигналом RD_MEM, запись данных в ОЗУ осуществляется сигналом WR_MEM. Выбор микросхемы ОЗУ сигналами RAM.

В данном контроллере по ТЗ должен быть один АЦП. АЦП выполнен на микросхеме DD12 фирмы Analog Devices AD7824. Эта микросхема представляет собой 4 – канальный АЦП. Выбор микросхемы происходит по сигналу ADC, который приходит с селектора адресов DD13, управление чтением данных с микросхемы осуществляется сигналом AD_CLK. Работа АЦП начинается сразу после прихода сигнала выборки микросхемы ADC.

Микросхемы DD16…DD19 – двенадцатиразрядный ЦАП фирмы Analog Devices AD7847. Микросхема представляет собой двухканальный ЦАП, по ТЗ должно быть 7 каналов ЦАП. Вход данных микросхемы является 12 – разрядным. Выбор канала сигналами DAC_1, DAC_2, DAC_3, DAC_4, DAC_5, DAC_6 и DAC_7 поступающими с селектора адресов DD13.

Микросхема DD20 (КР580ВВ51А) – УСАПП, предназначен для аппаратной реализации последовательного протокола обмена между микропроцессором и каналами последовательной передачи дискретной информации.

Микросхема DD2(КР580ВВ55А) – порт ввода/вывода, используются для согласования порта данных ЦАП с системной шиной.

На микросхемах DD13…DD15 собран селектор адресов. Микросхема DD15 (К555ИД7) выбирает адресное пространство по старшим разрядам адреса от 00 до 0F для выборки памяти. Выборка устройств происходит согласно карте памяти. Для обращения к устройствам ввода/вывода применяется микросхема DD13, DD14.

Для создания интерфейса UART, с помощью которого будет происходить обмен данными между процессором и драйвером интерфейса RS-485 применяется микросхема КР580ВВ51А. Для создания сигналов RS-485 применим микросхему-драйвер MAX1483 фирмы MAXIM.