Описание микропроцессорной части

Микропроцессорная часть содержит следующие элементы:

Центральный процессор управления (CPU) – D12, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – D20, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – D14, коммутатор напряжения (К590КН6) – D11, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) –D17, регистр адреса – D13, дешифратор адреса – D22, а также формирователи (Ф) – D18, D19, D16, D15 и регистр – D10 для обмена с внешними и внутренними устройствами. В качестве CPU использована 8 – разрядная однокристальная микроЭВМ серии К1816ВЕ31. Порт P0 используется для организации шины данных, так и шины адреса. Порт P2 используется для организации шины адреса, порт P1 для управления коммутатором и АЦП, выводы порта P3, а также выводы PME и ALE образуют шину управления этой микропроцессорной системы. Шины данных микропроцессорной системы D0 и D7 имеют 8 разрядов. Шина адреса – 16 разрядная: A0 – A15. Поскольку P0 используется и для шины адреса и для шины данных, то при выполнении операций чтение по какому- либо адресу и запись в какой – либо адрес, для временного хранения адреса используется регистр адреса D13. При выполнении команд чтения адреса (запись в ОЗУ) вначале на портах P0 и P2 устанавливается 16 – разрядный адрес. Младший байт адреса по шине D0 – D7 под действием сигнала ALE записывается в регистр адреса, после чего код адреса из порта P0 убирается и в P0 производится прием данных из ОЗУ или передача данных из Р0 в ОЗУ. Аналогичным образом считывается информация из ПЗУ. Для управления различными внутренними и внешними устройствами системы используется дешифратор адреса D22, на входы которого 0, 1 и 2 подаются старшие разряды адреса соответственно А13, А14 и А15. Когда А13=0, А14=0, А15=0 то активный сигнал “0” будет на выходе 0 (вывод 15 микросхемы), на остальных выходах будут логические “1”. Этот сигнал с выхода 0, если установить код 001, то есть А15=0, А14=0, А13=0, то появится на выходе 1, на остальных выходах будет “1”. Этот сигнал поступает на двунаправленный формирователь D15 (микросхема К555АП6). Это позволяет передавать и принимать данные из контроллера, клавиатуры и дисплея (ККД). По адресу 010 возможно считывание младшего байта АЦП (активен вывод 2 микросхемы D22), по адресу 011 возможно считывание старшего байта АЦП (вывод 3). Выход 4 позволяет записывать информацию для управления внешними цифровыми устройствами в регистр управления D10 (К555ИР22).

Поскольку АЦП К1108 ПВ2 имеет 12 выходных разрядов: D0 – D11, то для согласования этих выходов с 8 – разрядной шиной данных используются два формирователя D18 и D19. D18 передает младшие байты Q1 –Q8 от АЦП к микропроцессору (на шину данных ШД), а D19 старшие разряды Q9 – Q12. На вход 13 АЦП (IN) подается измеряемое напряжение. На вход 32 АЦП с выходом порта Р1 поступает сигнал пуск, означающий начало аналого-цифрового преобразования. По окончанию преобразования на выходе RAD (вывод 18 DD17) появляется сигнал “готов”, означающий конец преобразования. После этого возможно считывание выходных разрядов D0 – D11 с АЦП. Выводы 19 и 21 – питающие (+5 В, -6В), вывод 29 – аналоговая земля, вывод 40 – цифровая земля.

Поскольку требуется измерять несколько аналоговых напряжений, целесообразно применять один АЦП и многоразрядный коммутатор аналоговых сигналов, коммутатор D11 имеет 8 аналоговых входов 1, 2, 3…8; 3 цифровых входов адреса (А, В, С); вход разрешения Е и один выход Q. Когда Е=1, то в зависимости от кода на адресных входов А, В, С напряжение на выходе коммутатора равно напряжению на выбранном входе. Например, А=1, В=0, С=0, то на выход Q поступает напряжение со входа 2 (вывод 5 микросхемы D11). Запись в ОЗУ и ККД осуществляется под действием сигнала RD. Чтение данных из ПЗУ осуществляется с помощью сигнала PSEN.