Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине: «Эксплуатация и ремонт электронных вычислительных средств»
Тема: «Разработка тестопригодной схемы МПС на базе МП I8080»
Исполнитель:
учащийся группы ЭВС-41
Лукашевич Алексей Николаевич
Руководитель работы:
Преподаватель
Минин Дмитрий Сергеевич
Гомель 2007
Учреждение образования «Гомельский государственный дорожно-строительный техникум имени Ленинского комсомола Белоруссии»
Цикловая комиссия спецпредметов цикла «ЭВC»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К курсовому проекту
по дисциплине «Эксплуатация и ремонт электронных вычислительных средств»
Тема: «Разработка тестопригодной схемы МПС на базе МП I8080»
Исполнитель: Лукашевич А.Н.
Учащийся IV курса ЭВС-41 группы
Руководитель: Минин Д.С.
Гомель 2007
РЕЦЕНЗИЯ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
| Оформление | Техническая грамотность | Замечания | Оценка за курсовую работу |
Оценка защиты курсовой работы _____________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________
Общая оценка ____________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________
Заключение руководителя курсовой работы ______________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Подпись ________________________
Оценка выставляется в баллах по 10-балльной шкале оценки результатов учебной деятельности учащихся.
Содержание
Введение
1. Расчетно-проектировочный раздел
1.1 Назначение проектируемого устройства и выбор области его применения
1.2 Описание элементной базы
1.3 Разработка структурной схемы проектируемого устройства
1.4 Разработка принципиальной схемы устройства
1.5 Разработка программного обеспечения
2. Эксплуатационно-технологический раздел
2.1 Разработка функциональной модели наиболее вероятных неисправностей устройства
2.2 Разработка алгоритма поиска неисправностей
2.3 Анализ и выбор метода устранения неисправностей
2.4 Разработка технологических инструкций по эксплуатации и ремонту устройства
Заключение
Спецификация
Литература
Приложение
Введение
Данный курсовой проект разработан на тему: «Разработка тестопригодной схемы МП Intel8080», а также предназначен для изучения вопросов диагностирования и обслуживания сложных технических систем.
Цель курсового проекта, охватывающего основные разделы дисциплины, состоит в формировании практических навыков по выбору параметров для диагностики, построению алгоритма поиска неисправностей, выбора вида аппаратуры контроля, формировании у меня как у будущего специалиста знаний основных теоретических положений и практических навыков для решения вопросов, связанных с разработкой, эффективной эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом электронных вычислительных систем.
Для объекта диагностирования, необходимо выполнить следующие задания, которые представлены в данном курсовом проекте:
1. Разработать структурную схему устройства.
2. Разработать принципиальную схему устройства.
3. Разработать функциональные модели для двух наиболее часто встречающихся неисправностей.
4. Разработать алгоритм поиска и устранения неисправностей.
5. Проанализировать и выбрать методы устранения неисправностей.
6. Разработать технологическую инструкцию по эксплуатации и ремонту устройства.
В соответствии с вариантом №22, к МП I8080 были подключены следующие компоненты: ОЗУ – 2 Кбайт (реализовано на микросхемах К541РУ2), ПЗУ – 8 Кбайт (реализовано на микросхемах КР568РЕ1), контроллер приоритета прерывания (КПП) (реализован на микросхеме КР580BH59). Реализуемая логическая функция: X1*(X2*X3)VX4.
Выполнение задания курсового проекта предусматривает использование знаний, как из лекционного материала, так и из литературных источников, изучаемых самостоятельно.
Расчётно-проектировочный раздел
Рисунок 1
Блок 1: начало работы
Блок 2: инициализация системы – обеспечивает начальную установку системы: настройку программных БИС (параллельных и последовательных периферийных адаптеров, контроллера прерываний, таймера), засылку в выходные каналы управляющих воздействий и т.д.
Блок 3: ввод и обработка цифровой информации – реализует задачу логического управления: принимает информацию от двоичных датчиков Х1…Х4, вычисляет значение булевой функции и выдает это значение в качестве управляющего сигнала (УС) Y1 по выходному каналу.
Блок 4: ввод и обработка аналоговой информации – обеспечивает прием информации с аналоговых датчиков V1…V3 её преобразование в цифровую форму, вычисление значений управляющих воздействий Y2…Y4 и выдачу их по выходному каналу. При этом Y2 и Y3 являются двоичными сигналами, а Y4 – 8-разрядным кодом, преобразуемым в аналоговый сигнал V4.
Блок 5: выбор – обеспечивает циклический режим управления или остановку МПС в соответствии с командой с пульта управления (ПУ) от оператора.
В системе также имеется двоичный датчик аварийной ситуации Х0, единичный сигнал с которого должен вызвать остановку системы в любой момент.
Описание элементной базы
Микропроцессорная система построена на базе МП Intel8080, советский аналог КР580ВМ80А
Микросхема Intel8080 (КР580ВМ80А) — функционально законченный однокристальный параллельный 8-разрядный микропроцессор с фиксированной системой команд, применяется в качестве центрального процессора в устройствах обработки данных и управления.
Микропроцессор имеет раздельные 16-разрядный канал адреса и 8-разрядный канал данных. Канал адреса обеспечивает прямую адресацию внешней памяти объемом до 65536 байт, 256 устройств ввода и 256 устройств вывода.
Условное обозначение микропроцессора К580ВМ80А представлено в Приложении 1 (DD1)
Выводы процессора:
D0-D7 - магистраль (шина) данных;
A0-A15 – адресная магистраль (шина);
С1, С2 – тактовые импульсы;
HLD – запрос захвата;
HLDA – подтверждение захвата;
INT – запрос прерывания;
INTA – подтверждение прерывания;
RDY - готовность;
SR – сброс (инициализация);
WI - ожидание;
WR - выдача данных;
DBIN - прием данных;
SYN - сигнал синхронизации;
Ucc1 - +5 V;
Ucc2 - +12 V;
Uio – напряжение смещения -5 V;
GND - общий.
Основные характеристики ПРОЦЕССОРА:
разрядность ШД - 8;
разрядность ША - 16;
адресное пространство - 64 Кб;
число РОН - 6 восьмиразрядных;
организация стека - указатель стека позволяет в любой точки памяти зафиксировать вершину стека;
организация прерываний - прерывания векторные, существует упрощенная возможность организации прерываний на восемь направлений (адресов);
быстродействие - 500 000 коротких (регистр - регистр) операций;
тактовая частота …………………………0,5…2,5 МГц
напряжения питания …………………….5,12 В
мощность рассеивания …………………1,25 Вт
технология n-МДП;
диапазон рабочих температур …………10…+70 С
Uвыс ур(высокого уровня) - ……………9…13 В
Uнизк ур(низкого уровня) - …………… -0,3…+0,8 В
Длительность тактовых импульсов:
С1 і ………………………………………≥60 нс
С2 і……………………………………….220 нс
Так же в комплекте с процессором используются следующие микросхемы
Буферный регистр КР580ИР82
Микросхема КР580ИР82 представляет собой 8-разрядный буферный регистр, предназначенный для ввода и вывода информации со стробированием. Она может использоваться как в микропроцессорных системах, построенных на микросхемах серии КР580, так и в других вычислительных системах и устройствах дискретной автоматики.
Микросхема КР580ИР82 не содержит инвертирующие выходы. Данная микросхема имеет восемь триггеров D-типа и восемь выходных буферов, имеющих на выходе состояние “Выключено”. Управление передачей информации осуществляется с помощью сигнала STB “Строб”.
При поступлении на вход STB сигнала высокого уровня осуществляется не тактируемая передача информации от входа DI до выхода DO. При подаче на вход STB сигнала низкого уровня микросхема хранит информацию предыдущего такта; при подаче на вход STB положительного перепада импульса происходит “защелкивание” входной информации. Выходные буферы микросхемы КР580ИР82 управляются сигналом ОЕ “Разрешение выхода”. При поступлении на вход ОЕ сигнала высокого уровня выходные буферы переводятся в состояние “Выключено”.
Условное обозначение регистра представлено в Приложении 1 (DD3 – DD4)
Основные характеристики РЕГИСТРА:
1. Uпит (напряжение питания) - 5 В
2. Выходное напряжение питания низкого уровня ( Uвых низ ур ): ………. < 0.45В
3. Выходное напряжение питания высокого уровня ( Uвых выс ур ):… ……> 2.4 В
4. tзадер (Время задержки распространения информационного сигнала на выходе относительно информационного сигнала на входе < 30 нс
Таблица 1
|
Режимы | Вход | Вход/Выход | |
| CS | WR | DI/D0 | |
| Запись | 0 | 0 | DI |
| Хранение | 1 | X | Z |
| Считывание | 0 | 1 | D0 |
Основные характеристики ОЗУ:
Номинальное напряжение питания…………………5 В±5%
Выходное напряжение низкого уровня……………≤ 0,45 В
Выходное напряжение высокого уровня…………≥ 2,4 В
Напряжение на антизвонном диоде………………..≥ -1,5 В
Входной ток низкого уровня ………………………≤ 400 мкА
Выходной ток высокого…………………………….. ≤50 мкА
Ток потребления……………………………………… ≤ 100 мА
Время выборки адреса………………………………≤ 120 нс
Время доступа…………………………………………≤40 нс
Время выборки разрешения…………………………≤ 35 нс
Время выборки хранения…………………………….≤35 нс
Время выборки записи…………………………….…≤ 35 нс
Время выборки считывания……………………….…≤ 40 нс
Входная емкость.………………………………………≤ 5 пФ
Выходная емкость………………………………..……≤ 8 Пф
Дешифратор К155ИД6
Условное обозначение Дешифратора представлено в Приложении 1 (DD10)
Основные характеристики:
Входной ток, мА, не более:
низкого уровня ……………………………………… -1,6
высокого уровня ………………………………………0,04
Входное напряжение, В:
низкого уровня, не более ……………………………0,4
высокого уровня не менее ……………………..……2,4
Выходной ток, мА, не более:
низкого уровня ………………………………………16
высокого уровня………………………………………- 0, 4
Средний ток потребления, не более ………………15мА
Напряжение питания…………………………………5В.
Логические элементы
4 логических элемента 2И на К155ЛИ1. Микросхема имеет два входа на каждый элемент, на выходе вырабатывается сигнал логического И.
4 логических элемента 2ИЛИ на К155ЛЛ1. Микросхема имеет два входа на каждый элемент, на выходе вырабатывается сигнал логического ИЛИ.
Условное обозначение Логических элементов представлено в Приложении 1 К155ЛИ1 (DD9.1 - DD9.4); К155ЛЛ1 (DD11);
Основные характеристики К155ЛИ1 и К155ЛЛ1:
Входной ток, мА, не более:
низкого уровня ………………………………………-1,6
высокого уровня ……………………………………..0,04
Входное напряжение, В:
низкого уровня, не более …………………………….0,4
высокого уровня не менее ……………………………2,4
Выходной ток, мА, не более:
низкого уровня ………………………………………16
высокого уровня…………………………………… - 0, 4
Средний ток потребления, не более ………………15мА
Напряжение питания………………………………….5В.
Рисунок 2
Таблица 2
| Корпус МС | Адрес |
| ПЗУ 1 | 0000÷07FF |
| ПЗУ 2 | 0800÷0FFF |
| ПЗУ 3 | 1000÷17FF |
| ПЗУ 4 | 1800÷1FFF |
| ОЗУ 1-2 | 2000÷23FF |
| ОЗУ 3-4 | 2400÷27FF |
Разрабатываемый блок – КПП
Микросхема КР580ВН59 является многофункциональным программируемым устройством, формирующим запрос на прерывание работы МП БИС и выдающим на шину данных микроЭВМ трехбайтовую команду CALL<A1><A2> и ответ на последовательное поступление трех сигналов ОБ. Пр с шины управлении микро-ЭВМ. Значения адресов А1 и А2 сообщаются схеме в процессе выполнения программы ее начальной установки. Схема имеет восемь уровней запросов прерывания.
При одновременном поступлении импульсов на запрос прерывания схема определяет приоритетный уровень запроса, а также выполняет прерывание текущей программы обслуживания прерывания по входу запроса с более высоким приоритетом.
Схема имеет двунаправленную шину данных с возможностью перевода ее в третье состояние при подаче единичного сигнала на вход выборки ВМ при одновременной подаче единичных сигналов на входы INT и INTA. Шина данных используется для выдачи в микроЭВМ кoмaнды CALL< А1 > <А2> информации состояния, содержания внутренних регистров, а также для записи управляющих слов в схему.
Уровень «О» или «1» определяет один из двух адресов внутренних устройств схемы, с которым микроЭВМ обменивается информацией.
Внешние устройства выдают импульсы на формирование запроса прерывания на входные зажимы IRO —IR7 схемы. Уровень «1» на любом из этих входов воспринимается как импульс на формирование запроса прерывания. Все поступающие импульсы на входы. Запрос на прерывание выдается схемой на выход INT и поступает на вход INT Процессора.
Таблица 3
| X4 | X3 | X2 | X1 | Y | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| A | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| B | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| C | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| D | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| E | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| F | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Программа:
0800 3E 9A MVI A,9Ah; Загрузка управляющего слова в аккумулятор
0802 D3 F3 OUT F3h; Запись управляющего слова в порт
0804 DB F0 IN F0h; Чтение из порта А исходных данных
0806 E6 0F ANI 0Fh; Выделение значимых бит
0808 47 MOV B,A; Сохранение значимых бит
0809 E6 01 ANI 01h; Выделение 1-го бита
080B FE 01 CPI 01h; Сравнение
080D CA 19 08 JZ M1; Если равно, то переход к метке М1
0810 78 MOV A,B; Восстановление значимых бит
0811 FE 0C CPI 0Ch; Сравнение
0813 CA 19 08 JZ M1; Если равно, то переход к метке М1
0816 C3 2D 08 JMP END; Переход в конец программы
08 19 3E 01 M1: MVI A,01h; Установка аккумулятора в 1
081B D3 F1 OUT F1; Вывод в порт В результата
081D 06 40 MVI B ,40 h ; Организация задержки
081F 3E FF M 3: MVI A , FF Время выполнения тактов
0821 DE 01 M 2: SBI 01; 400 000 тактов при частоте 2 МН z = 200 мс.
0823 C2 21 08 JNZ M 2; Если не равно, переход по М2
0826 78 MOV A , B ; Загрузка данных из В в А
0827 DE 01 SBI 01; Вычитание из А 01
0829 47 MOV B , A ; Сохранение результата вычитания в В
082A C2 1F 08 JNZ M 3;
082D AF END: XRA A; Обнуление аккумулятора
082E D3 F1 OUT F1h; Обнуление порта В
0830 00 NOP; Конец программы
Программа инициализации КПП:
0000 F3 DI ; Запрет прерывания
0001 3E 92 MVI A,12H; Запись в аккумулятор 12h
0003 32 0280 STA 2400H; Запись 2400 в аккумулятор
0006 FB ЕI; Включить обслуживание прерывания
Таблица 4
| Наименование неисправности, внешнее проявление и дополнительные признаки | Вероятная причина | Способ устранения |
| 1 | 2 | 3 |
| 1. Отсутствие питания | Обрыв провода питания Вышел из строя предохранитель | Проверьте целостность проводов. При обрыве замените их. Проверьте предохранитель, при неисправности - замените |
| 2. Не светится один из светодиодов VD1 – VD5 | Не поступает Сигнал Светодиод вышел из строя | Проверка наличия обрывов, короткого замыкания на линии идущей к светодиоду Заменить светодиод |
| 1 | 2 | 3 |
| 3. При тестировании КПП не реагирует на подаваемые логические сигналы | Вышел из строя КПП(DD17) Не работают ключи Отсутствует питание | Проверить DD17, при необходимости заменить, Проверить SA2-SA5, возможны механические повреждения, при необходимости заменить Пункт 1. |
| 4. Не работает один из блоков МПС (ОЗУ,ПЗУ, КПП и т. д.) | Неисправен сам блок либо обрыв ША, ШД, ШУ, питания | Проверка наличия обрывов, короткого замыкания на всех линиях идущих к блоку и от блока Проверить не работающий блок |
Заключение
В данном курсовом проекте мною была разработана МПС на базе I8080 с тестируемым блоком КПП. Благодаря данному курсовому проекту мною были закреплены на практике теоретические знания, охватывающие практически все спецпредметы изученные на учебной скамье, необходимые для будущего техника-электроника.
В ходе проделанной работы были разработаны функциональные узлы МПС на базе I8080 и обеспечены взаимосвязи между ними.
Таким образом, курсовое проектирование по предмету «Эксплуатация и ремонт электронных вычислительных средств», является наиболее важным и ответственным этапом: для учащегося (будущего специалиста) в изучении предмета, а для преподавателя - в самоудовлетворении своим умением преподнести будущему специалисту (технику-электронику) необходимую для его дальнейшей самостоятельной деятельности знаний по своей области деятельности.
Список использованных источников :
1. Галкин О.Н. Микросхемы памяти и их применение: Справочник. –М. Радио и связь, 1990.
2. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем. В 2 т./ под редакцией В.А. Шахнова. – М.Радио и связь, 1988.
3. Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серии ТТЛ и КМОП - М.: ДМК, 1999.
4. Справочник: Цифровые интегральные микросхемы: Богданович М.И. и другие. Мн.; 1996.
5. www.assembler/PC.htm языки программирования
6. http://ns.onego.ru/~sprut/ Схемы, pадиолюбительские технологии, пpогpаммиpование ПЗУ и дp.
7. http://www.qsl.net/eu5r Жypнал "РАДИОЛЮБИТЕЛЬ"
8. Агаханян Т.М. Интегральные микросхемы.-М. Энергоатомиздат,1983
9. Диск «RADIO» - Большой справочник радиолюбителя
10. Баюков А.В. и др. Полупроводниковые приборы: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы. Справочник.-М.: Энергоатомиздат, 1987.
11. Стрыгин В.В, Щарев Л.С. Основы вычислительной микропроцессорной техники и программирования. Москва «Высшая школа» 1989.
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине: «Эксплуатация и ремонт электронных вычислительных средств»
Тема: «Разработка тестопригодной схемы МПС на базе МП I8080»
Исполнитель:
учащийся группы ЭВС-41
Лукашевич Алексей Николаевич
Руководитель работы:
Преподаватель
Минин Дмитрий Сергеевич
Гомель 2007
Учреждение образования «Гомельский государственный дорожно-строительный техникум имени Ленинского комсомола Белоруссии»
Дата: 2019-07-30, просмотров: 168.