Разработка принципиальной схемы

Микроконтроллер

Для реализации МПУ контроля и индикации параметров нам понадобится 8 разрядный контроллер, с одним таймером, портами ввода/вывода, регистрами.

Выбираем микроконтроллер PIC16F84.F84 - это 8-pазpядный микpоконтpоллеp. Отличается низкой ценой, низким энеpгопотpеблением и высокой скоpостью. Он предназначен для изделий, пpогpамма котоpых может меняться, либо содеpжит какие-либо пеpеменные части, таблицы, паpаметpы калибpовки, ключи и т.д., является электpически стиpаемым и пеpепpогpаммиpуемым. Он также содеpжит электpически пеpепpогpаммиpуемое ПЗУ даных. Именно такой контpоллеp мы и будем использовать.

Рис. 2. Принципиальная схема МПУ

В микроконтроллерах PIC16F84 существует два блока памяти - память программ и память данных. Каждый блок имеет свою собственную шину, что позволяет за один такт производить обращение как к коду, так и к данным.

Память данных микроконтроллера PIC16F84 можно разделить на специальные регистры, содержащие служебную инфомацию о состоянии микроконтроллера и регистры общего назначения, используемые в качестве оперативной памяти микроконтроллера.

Память для хранения программы микроконтроллера PIC16F84 (1k 14-и битовых слов) выполнена по FLASH технологии и размещена непосредственно на кристалле микроконтроллера. Выборку очередной инструкции из памяти осуществляет блок управления с использованием текущего значения счетчика команд, имеющего восьмиуровневый стек, позволяющий реализовать последовательный вызов процедур.

После выборки микрооперация храниться в регистре инструкций IR и доступна декодеру для выборки данных и декодирования.

Декодер распознает и декодирует выбранную команду для того, чтобы сообщить блоку управления, какие аппаратные части ядра микроконтроллера должны быть задействованы для выполнения инструкций.

Блок управления сообщает тактовому генератору, в какой последовательности должны работать аппаратные блоки контроллера (т.е. управляет работой конвейера).

Регистр общего назначения микроконтроллера PIC16F84 представляет собой набор скоростных регистров (68 * 8 бит).

Данные в регистровый файл могут поступить по следующим путям:

Из регистра инструкций через мультиплексор MUX1.

От АЛУ.

Из памяти данных.

Из портов ввода/вывода и других периферийных устройств.

АЛУ микроконтроллера PIC16F84, который управляется блоком управления имеет регистр аккумулятор, доступный программе и регистр статуса, который может информировать о результатах выборки.

Данные на АЛУ могут поступать из следующих источников:

От регистра инструкций через мультиплексор MUX2.

Из регистров общего назначения.

Из памяти данных. При этом косвенно через регистры общего назначения операнд может поступить на АЛУ.используется для реализации механизмов прямой и косвенной адресации.

Память данных (64 байт) служит для хранения константных значений и в некоторых случаях для хранения части исполняемого кода при нехватке памяти программ.

Электростираемое, перепрограммируемое ПЗУ.

Программирование по принципу ISP позволяет по средствам специального интерфейса (2-е линии) программировать память данных и инструкций.

Порты ввода/вывода предназначены для подключения различного периферийного оборудования по средствам 2-х портов, до 16-и линий ПУ. Все порты микроконтроллера PIC16F84 программно доступны и позволяют программно настраивать на различные режимы функционирования.

Таймер - аппаратная реализация часов реального времени, которые можно использовать для отсчета различных временных интервалов. Таймер полностью программно доступен и может функционировать с выработкой аппаратного прерывания либо посредствам установки значения специального регистра.- расширения портов ввода/вывода к которым можно подключать источники аналогового сигнала.- универсальный блок последовательной передачи информации, позволяет подключать периферийные устройства по последовательному интерфейсу.

Генератор случайных чисел

Другие материалы

Разработка перспективного источника питания
Для устойчивой работы устройств электроники необходимо наличие стабилизированных источников питания. Формирование этих напряжений осуществляется блоками питания. Работа блоков питания по ...

Разработка печатной платы игровой приставки Game Boy
Первое поколение компьютеров с архитектурой Фон-Неймана Первой работающей машиной с архитектурой Фон-Неймана стал манчестерский «Baby» - Small-Scale Experimental Machine, созданный в М ...

Разработка принципиальной электрической схемы АМ радиопередатчика и расчет ВЧ генератора на лампе
Радиопередающими называют устройства, предназначенные для выполнения двух основных функций - генерации электромагнитных колебаний высокой частоты или сверхвысокой частоты и их модуляции ...