Визначення та визначення термінів, що використовуються в курсовій роботі.

АЦП – аналого-цифровий перетворювач

ВІС – великі інтегральні схеми

ЕОМ – електронно-обчислювальна машина

МК – мікроконтролер

МП – мікропроцесор

МІК – модуль інтерфейсу користувача

МПК – мікропроцесорний комплект

МПС – мікропроцесорна система

ОЗП – оперативно-запам’ятовучий пристрій

ОМК – однокристальний мікроконтролер

ЦП – центральний процесор

Місце та основні характеристики пристрою в архітектурі МПС:

Завданням курсової роботи є розробка схеми електричної принципової малогабаритного двохпроменевого осцилографу-мультиметру. Оскільки осцилограф та мультиметр – одні з найважливіших вимірювальних приладів, а ціна їх досить висока, то актуально розробити просту схему осцилографу, який доволі легко сконструювати самостійно.

В процесі виконання завдання було схему було створено з використанням мікроконтролерів та аналого-цифрового перетворювача.

Однокристальний мікроконтролер (ОМК) це пристрій, виконаний конструктивно в одному корпусі ВІС, який містить усі компоненти МПС: процесор, пам'ять даних, пам'ять програм, програмовні інтерфейси.

Для ОМК характерні наступні особливості:

- система команд, орієнтована на виконання завдань керування і регулювання;

- алгоритми, що реалізуються на ОМК, мають багато розгалужень залежно від зовнішніх сигналів;

- дані, якими оперують ОМК, не повинні мати велику розрядність;

- схемна реалізація систем керування на базі ОМК нескладна і має невисоку вартість;

- універсальність і можливість розширення функцій керування значно нижчі, ніж у системах із однокристальними МП.

Однокристальні мікроконтролери зручно використовувати при розробці вбудованих пристроїв керування різноманітним обладнанням, наприклад побутовою технікою, мобільними телефонами, та іншими електронними пристроями.

Проектування нового пристрою прийнято починати з опису його архітектури, що представляє собою модель пристрою із погляду програміста. Модель у процесі проектування перетворюється в структуру пристрою, що визначає склад, призначення і взаємні зв'язки необхідних апаратурних компонентів, що реалізують бажану архітектуру.

АЦП – пристрої, які використовують для перетворення аналогового сигналу в цифровий.

Варто зазначити, що в основу побудови МПС покладено три основні принципи: магістральності, модульності і мікропограмного керування.

Принцип магістральності визначає характер зв’язків між функціональними блоками МПС – усі блоки з’єднуються з єдиною системною шиною.

Принцип модульності полягає в тому, що система зазується

Технічні характеристики

При розробці принципової схеми проектуємого пристрою ми використовували 8-ми бітовий мікроконтролер AT90S8515-8PI фірми Atmel з 8 кілобайтами програмованої пам’яті. Розглянемо його технічні особливості:

Блокування бітів при високій напрузі живлення. В деяких пристроях блоковані біти на перезаписуються при високій напрузі живлення і температурі. В даній ситуації неможливо перепрограмувати пристрій коли заблоковані біти вже встановлені. Дана помилка може виникнути в випадку, коли температура оточуючого середовища занадто висока. Для вирішення проблеми потрібно зменшити напругу живлення до 4 В, перед виконанням стирання. Після цього контролер розблокується, і ми отримаємо можливість перепрограмувати пристрій (практично при будь-якій температурі навколишнього середовища).

В випадку, якщо відбулася команда скидання під час запису пам’яті контролера результат запису буде не такий, який ми очікуємо. Цикл запису пам’яті ніби завершується так, як і повинен, але регістри адреси будуть встановлені в положення 0. Результатом може стати хибне відображення записаного значення. Для усунення проблеми в випадку, коли ми не можемо гарантувати захист від отримання сигналу скидання під час запису пам’яті ми не повинні використовувати адресу 0 для пам’яті.

В випадку, коли живлення МК під час програмування нижче 3 В, послідовне програмування може завершитися невдачею. Отже, для коректного програмування пристрою потрібно тримати живлення не нижче рівня 3 В під час програмування контролера.

Джерело живлення використане в схемі повинне бути стабілізованим джерелом з вихідною напругою 5 В.

Детальні характеристики мікроконтролера AT90S8515-8PI подано далі.

Технічні характеристики МК AT90S8515-8PI:

Напруга живлення, В                                                    4,0-6,0

Тактова частота, МГц                                                   8

Кількість ліній введення-виведення                              32

Ємність ненргонезалежної пам’яті програм, К           8

Ємність енергонезалежної пам’яті даних, К                512

Ємність статичної пам’яті даних, байт                         512

Інтерфейси                                                                     UART, SPI

Аналогові входи                                                            відсутні

Кількість і розрядність таймерів                                  2х8

Кількість і розрядність лічильників                             1х16

Можливість програмування на цільовій платі при основній напрузі живлення наявна