Реферат: Автоматизированные системы управления технологическими процессами
|
ш и н н ы й ф о р м и р о в а т е л ь |
К ДА 8 1 D
Q2 & ШД
К ДА 6 1 C запись
К ДА 5 1 R
Q2 С
RG
К ДА 4 1 ED
Q
К ДА 3 1 D
К ДА 2 1
к
ВУ
К ДА 1 1 к
ШД
К ДА 0 1
ВУ 1
СИА 1
сброс 1
ввод 1
вывод 1
&
1
Рис. 1. Функциональная схема устройства.
Описание схемы электрической принципиальной
Любой цикл обращения к каналу начинается с посылки сигнала "Сброс", который вызывает очистку регистров Д15-Д19 (ИР 23) и триггера Д9 (ТМ 7).
После этого на входах ДА0 - ДА15 устанавливают адрес регистра, к которому осуществляется обращение, а ЦП вырабатывает сигнал "ВУ". Если общая часть адреса соответствует поданной на дешифратор, состоящий из элементов Д 4.1 - Д 4.6 (ЛН 1); Д12, Д13 (ЛА 2) и Д14 (ЛЕ1), то на выходе Д14 будет "1". Эта "1" подается на схему выбора регистра Д 6.1 - Д 8.3 (ЛА 3), где при наличии сигналов "ввод" или "вывод" генерируется сигнал "СИП", который подается в ЭВМ, а также сигналы управления регистрами (23-27), которые запоминаются в триггере Д9 (ТМ 7).
По сигналу "СИП" из ЭВМ начинается передача информации, если 27 - "1", 25 - "0", иначе прием информации из одного регистра чтения. Регистру с адресом 160 076 соответствуют сигналы 23 - "1", 24 - "0", а с адресом 160 100 - 24 - "1", 23 - "0".
Выбор элементной базы и характеристики микросхем
В курсовой работе по возможности использованы микросхемы серии К 555, у которых вместо многоэлементного транзистора на входе используется матрица диодов Шотке.
Введение этих диодов исключает накопление лишних базовых зарядов, увеличивающих время выключения транзистора, и обеспечивает стабильность времени переключения транзистора в диапазоне температур.
Кроме того, в схеме используется несколько микросхем серии К 155.
Основные параметры микросхемы ТТЛ К 555:
tзгр=10 нс; Рнот=2 мВт; Энд=20.
Нагрузка: Сн=15 нФ; Рном=2 кОм; Кветв.=10.
Логические элементы, используемые в устройстве пользователя реализованы на следующих микросхемах:
а) ЛЕ 1 выполняет логическую операцию "ИЛИ - НЕ".
б) ЛА 2, ЛА 3 - выполняют логическую функцию "И" с несколькими входами.
в) ЛН1 представляет собой инвертор, снабженный двухтактным входным каскадом, выполняющий операцию "НЕТ".
В качестве элемента задержки использован Д-триггер, воспользовавшись микросхемой ТМ 7, содержащей две пары Д-триггеров.
Регистры выполнены на микросхемах ИР 23.
Микросхема ИП 2 - 8-разрядная схема контроля четности и нечетности суммы единиц входного слова с целью выявления ошибок при передаче данных. Имеются два входа разрешения: четный ЕЕ и нечетный ОЕ. Они должны получать разноуровневые логические сигналы. Основные параметры микросхемы:
Основные параметры ЛА 2:
Микросхема ЛН 1 содержит 6 инверторов и имеет двухконтактный выходной каскад. Ее основные параметры:
.
Временная диаграмма цикла “ВВОД”
Направление передачи при выполнении операций обмена данными определяется по отношению к активному устройству . При выполнении цикла ВВОД данные передаются от пассивного устройства к активному .
| А |
Временные диаграммы приведены на рисунке 2.1 и 2.2 для активного и пассивного устройств соответственно.
АД 1,2 АД 2,1
ОБМ1 ОБМ 2
ДЧТ 1 ДЧТ 2
ОТВ 2 ОТВ 1
ВУ 1 ВУ
2
ПЗП 1 ПЗП
2
Рис. 2.1 и 2.2 Временные диаграммы цикла ВВОД.
На рисунке обозначены:
1 - передаваемый сигнал;
2 - принимаемый сигнал;
* - состояние сигнала не имеет значения.
Порядок выполнения операций следующий :
Активное устройство в адресной части цикла передаёт по линиям 00-15 адрес и вырабатывает сигнал ВУ , если адрес находится в диапазоне 160 000 – 177 777 ;
Не ранее чем через 150 нс после установки адреса активное устройство вырабатывает сигнал ОБМ, предназначенный для запоминания адреса во входной логике выбранного устройства;
Пассивное устройство дешифрирует адрес и запоминает его;
Активное устройство снимает адрес с линий 00-15 , очищает линию ВУ , вырабатывает сигнал ДЧТ сигнализируя о готовности принять данные от пассивного устройства , и ожидает поступления ответного сигнала ОТВ;
Пассивное устройство помещает данные на линии 00-15 и вырабатывает сигнал ОТВ ,сигнализирующий о наличии данных в канале. Если сигнал ОТВ не вырабатывается в течении 10 мкс после выработки сигнала ДТЧ , то МП переходит к обслуживанию внутреннего прерывания по ошибке обращения к каналу с адресом вектора 4;
Активное устройство принимает сигнал ОТВ , принимает данные и снимает сигнал ДЧТ;
Пассивное устройство снимает сигнал ОТВ по заднему фронту сигнала ОТВ , завершая операцию передачи данных;
Активное устройство снимает сигнал ОБМ по заднему фронту сигнала ОТВ, завершая канальный цикл ВВОД.
Во время выполнения цикла ВВОД сигнал ПЗП не вырабатывается
Сигналы передачи адреса и данных:
АД15 - АД00 - передача адреса и данных;
ОБМ - синхронизация активного устройства в циклах обмена данными;
ДЧТ - ввод данных (чтение);
ДЗП - вывод данных (запись);
ПЗП - байт (признак записи байта);
ВУ - выбор внешнего устройства.
Литература
1. Р.И.Фурунжиев ; Н.И.Бохан “Микропроцессорная техника в автоматике” Минск “Ураджай” 1991 г.
2. МикроЭВМ в 8 кн. :практическое пособие / под редакцией Л.Н.Преснухина.-М.:Высшая школа , 1988 . 172 с .
3. О.Н.Лебедев “Микросхемы памяти и их применение ” , М.:Радио и связь ,1990
4. Богданович М.И., Грель И.Н., Прохоренко В.А. "Цифровые интегральные микросхемы". - Справочник, - Мн. "Беларусь", 1991 г.
5. МикроЭВМ: в 8 кн. Практическое пособие. (Под ред. Л.Н. Треснухина. Кн. 1 "Семейство ЭВМ". "Электроника-60" - М.: Высшая школа" 1988 г.
6. "Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных схем": Справочник в 2-х томах; под ред. Шахнова В.А. - М.: Радио, связь, 1988 г.
7. Шило В.И. "Популярные цифровые микросхемы". - Справочник. - Москва "Радио и связь" 1987 г.
