Технічні характеристики

Зміст

 

Вступ. 3

1. Загальний розділ. 5

1.1. Призначення проектуємого пристрою.. 5

1.2. Технічні характеристики. 6

1.3. Розробка і обґрунтування схеми електричної структурної 8

2. Спеціальний розділ. 10

2.1. Вибір і обґрунтування елементної бази. 10

2.2. Принцип роботи окремих ВС з використанням часових діаграм.. 10

2.3. Принцип роботи пристрою згідно схеми електричної принципової 13

3. Експлуатаційний розділ. 15

3.1. Ініціалізація програмуємих ВІС.. 15

3.2. Тест перевірки окремих вузлів або пристроїв. 15

3.3. Розрахунок надійності пристрою.. 19

4. Анотація. 22

Література. 23

 

Вступ

 

Розвиток мікропроцесорної техніки почалося порівняно недавно. Перше повідомлення про розробку мікропроцесора 1-4004 опублікувала фірма Іпtel у 1971 р.

Створення мікропроцесора (МП) було наслідком розвитку й удосконалювання технології виробництва інтегральних схем. Підвищення ступеня інтеграції мікросхем привело до закономірного поступового переходу до нового етапу в розвитку обчислювальній техніці реалізацій архітектури ЕОМ на одній інтегральній схемі.

Здатність до програмування послідовності виконуваних функцій, тобто здатність працювати по заданій програмі, є основною відмінністю МП від елементів "твердої" логіки (інтегральних схем малого і середнього ступеня інтеграції). Крім фізичної структури мікропроцесора, названої апаратними засобами, на виконуваний їм алгоритм впливають програмні засоби, тобто послідовність команд і даних, записаних у запам'ятовуючому пристрої. У загальному вигляді апаратні засоби мікропроцесора повторюють структуру процесора ЕОМ і включають: арифметико-логічний пристрій, пристрій керування і декілька робочих регістрів. Мікропроцесор може складатися з однієї чи декількох інтегральних схем, розподілених за принципом виконуваних функцій.

Таким чином, мікропроцесор - це програмно-керований пристрій що здійснює процес обробки інформації, керування нею, побудований на одній чи декількох великих інтегральних схемах (ВІС).

В даний час мікропроцесори і виготовлені на їхній базі Мікро ЕОМ присутні практично у всіх областях діяльності людини.

Мікро ЕОМ керують космічними кораблями, військовою технікою, промисловими роботами, побутовими пристроями, підтримують погрібну температуру в інкубаторах, роблять "інтелектуальними" засоби контролю і вимірювань, забезпечують комфорт пасажирів транспорту і виконують велику кількість інших функцій. Мікропроцесори різко підняли продуктивність інженерної праці за рахунок застосування створених на їхній основі автоматизованих робочих місць (АРМ). Широко використовуються МП у медицині, наприклад при діагностуванні хворих, керуванні медичною апаратурою і штучними органами. Величезне поширення одержали МП при створенні різних ігор і атракціонів. Швидко ростуть темпи виробництва персональних комп’ютерів.

Загальний розділ

Призначення проектуємого пристрою

 

Основні скорочення, що використовуються в курсовому проекті:

АРМ-автоматизовані робочі місця;

ІЧ-інфрачервоний зв'язок;

МК-мікроконтролер;

ЕОМ - електронно-обчислювальна машина

МПК - мікропроцесорний комплект

ЦАП - цифро-аналоговий перетворювач

АЦП - аналогово-цифровий перетворювач

ЧЦП - частотно-цифровий перетворювач

ВІС - великі інтегральні схеми

НВІС - надвеликі інтегральні схеми

ІС - інтегральна схема

Проектуємий пристрій було створено для демонстрації можливостей програмно-апаратних комплексів управління рухомими об'єктами.

В якості об’єкта була приведена дитяча іграшка „Лунохід” з пультом дистанційного керування, що використовує для руху 2 електродвигунами постійної напруги і дозволяє керувати кожним із них по-одному. При включенні напруги живлення модель починає рухатися в перед. Одночасно вмикаються вмонтовані в модель передавач і приймач імпульсного ІЧ випромінювання. Рух продовжується до тих пір, доки інтенсивність відображеного сигналу ІЧ сигналу не переважить до встановленого порога, що свідчить про наявність перешкод на шляху. Як тільки це відбудеться, модель змінює напрям руху до тих пір, доки відображення сигналу не стане нижче цього порога, після цього продовжує рух. Модель „Лунохід” заснована на мікроконтролерному управлінні.

Технічні характеристики

 

Для правильного використання будь-якої мікросхеми, а особливо такої складної, як мікроконтролер, надзвичайно важливо правильно безпомилково обрати мікросхему, так, щоб вона нам підходила за технічними характеристиками. В цьому розділі докладно викладено технічні дані про мікроконтролер АТ90S2313. Параметри інших мікроконтролерів цієї серії дуже близькі до вказаних.

 

Параметри мікроконтролера

Параметр	Значення
Інтервал робочих температур	-55... +125С
Температура зберігання	-65... +150С
Напруга на любому виводі крім RESET	-1,0…+7,0В
Максимальна робоча напруга	6,6 В
Постійний струм через вивід порту	40.0 мА
Постійний струм між Vcc и GND	140.0 мА

 

Характеристика постійної напруги

Позн.

Параметри

Умови

Мін.

Тип.

Макс.

Од.

VIL

Вхідна напруга низького рівня

(Крім XTAL1)

-0,5

-

0,3Vcc(1)

B

VIL1

Вхідна напруга низького рівня

(XTAL1)

-0,5

-

0,3Vcc(1)

B

VIH

Вхідна напруга високого рівня

(Крім XTAL1,RESET)

0,6Vcc

-

Vcc+0,5

B

VIH1

Вхідна напруга високого рівня

XTAL1

0,7Vcc

-

Vcc+0,5

B

VIH2

Вхідна напруга високого рівня

(RESET)

0,85 Vcc

-

Vcc+0,5

B

VOL

Вихідна напруга низького рівня (B,D)

Lol=20mA,Vcc=5B lol=10mA, Vcc=3B

-

-

0,5 0,6

B

VOH

Вихідна напруга високого рівня (B,D)

Loh=-3mA, Vcc=5B loh=-1,5mA Vcc=3B

4,3 2,3

-

-

IIL

Вхідниа напруга просочування вихода І/О

Vcc=6В низький рівень

-

-

1,5

IIH

Вхідна напруга витоку ввода І/О

Високий рівень

-

-

980,0

нА

RRST

Підтягуючий резистор RESET

100

-

500,0

Ом

Ri/o

Підтягуючий резистор лінії ввода/вивода

35,0

-

120,0

мА

ICC

Напруга живлення від джерела живлення

Нормальний режим, Vcc=3В,4мГц

-

-

3,0

мА

 

Параметри зовнішнього тактового сигналу

Параметри	Vcc=2,7..6,0В		Vcc=4,0..6,0В		Од. вим.
	Мін.	Макс.	Мін.	Макс.
Частота кварца	0	4	0	10, мГц
Перехід тактової частоти	250				нс
Тривалість(1)	100		40		нс
Тривалість(0)	100		40		нс
Тривалість фронта		1,6		0,5
Тривалість спаду		1,6		0,5	мкс

 

Варіанти виконання мікроконтролера

Частота	Напруга живлення	Маркировка	Корпус	Діапазон температур
4мГц	2,7...6,0В	АТ90S2313-4PC	PDIP	Комерційний (0...70°с)
		АТ90S2313-4SC	SOIC
		АТ90S2313-4PI	PDIP	Промисловий (-40...85°с)
		АТ90S2313-4SI	SOIC
10мГц	4,0...6,0В	АТ90S2313-10PS	PDIP	Комерційний (0...70°с)
		АТ90S2313-10SC	SOIC
		АТ90S2313-10PI	PDIP	Промисловий (-40...85°с)
		АТ90S2313-10SI	SOIC