Космонавтика  Конструирование интегральных микросхем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 [ 51 ] 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165

VO-D?

А- Л

Буфер цкамала Заннык

Схепа выбора канала

сито

0UT1

Счетяин О разрядыО-15

Регистр режима О

Cxetia упра\> вления О

Схепа синкра низации О

Т

I Регистр peMufta 1

Счетчин 1 разрядыО-tS

I I

0UT2

Схет упра-бпения 1

Схепа синхронизаиии 1

Счетчик Z разряды 0-15

Регистр режиг1а t

Сипа управления 2

G%em euHxpcr чизации 2

ШЕО CLHO ШЕ1 CLHI BATEZ CLK2

Рис 3 3. Структурная схема КРо80ВИ53

Микросхема КР580ВИ53 представляет собой устройство, формирующее программно-управляемые временные задержкн (таймер) и содержит три независимых идентичных канала: О, 1, 2. Каждый канал может работать в одном из щести основных режимов (режим О - режим 5), иметь двоичный или двоично-десятичный тип счета, задаваемый программно путем предварительной записи в регистр режима каждого канала управляющего слова. Структурная схема КР580ВН53 представлена на рис. 3.3. Рассмотрим назначение основных узлов.

Схема выбора канала формирует сигналы управления каналами О, 1, 2, внутренними и внещними передачами данных, приемом управляющих слов. Буфер канала данных состоит из восьми двунаправленных формирователей, имеющих на выходе состояние Выключено , и осуществляет сопряжение тай.мера с шиной данных МП. Через буфер канала осуществляется запись управляющего слова в регистры режима и параметров счета в счетчики каждого канала. Схемы каналов О, 1, 2 идентичны и содержат регистры режима, схемы управления, схемы синхронизации и счетчики. Регистр режима предназначен только для записи информации. Он принимает и хранит управляющее слово, код которого задает режим работы канала, определяет тип счета и последовательность загрузки данных в счетчик. Схема управления канала синхронизирует работу счетчика в соответствии с запрограммированпы.м режимо.м и работу канала с работой .МП.

Схема синхронизации канала формирует серию внутргнн!1х так-



товых [!\1 ульсов определенной длительности, которая эависит от внешней частоты синхронизации CLK и определяется внутренними времязадаюшнми цепями схемы. (Максимальная частота внешних сигналов синхронизации CLK не более 2,6 ,МГц.

,Счетчик канала представляет собой 16-разрядный счетчик с предустановкой, работающий на вычитание в двоичном или двоично-десятичном коде. Максимальное число при счете равно 2 при работе в двоичном коде или 10 при работе в двоично-десятичном коде. Счетчики каналов независимы друг от друга и могут иметь различные режимы работы и типы счета. Запуск счета в каждом канале, его останов и продолжение осуществляются по соотвегст-вующему сигналу GATE Разрешение канала .

Режимы работы (О-5) отличаются порядком формирования выходного напряжения на выводе GUT по окончании отсчета числа, загруженного в счетчик, по отнотшению к \правляющему сигналу GATE.

В режиме О (прерывания термиттального счета) иа выходе канала формируется напряжение высокого урозття после отсчета числа, загруженного в счетчик. Сигнал GATE обеспечивает начало счета, его прерывание (при необходимости) и продолжение счета. Перезагрузка счетчика во время счета прерывает текущий счет и возобновляет его по новой программе.

В реж:нме 1 (работы ждущего мультивибратора) на выходе канала формируется отрицательный импульс длнтельттостью т = = Tj-j[n, где Т(;д -период тактовых импульсов; п - число, записанное в счетчик. Запуск ждущего мультивибратора осущестсляет-ся положительным фронтом сигнала GATE. Каждый положительный фронт этого сигнала запускает текущий счет или перезапускает счетчик сначала. Перезагрузка счетчика во время счета не влияет на текущщ ! счет.

В режиме 2 (гснерацтти частоты) таймер выполняет функди0 делителя входной частоты CLK на п. При этом длительность пото-жительной части периода равна Tqlk (п-1), а отрицательной Tqh. Перезагрузка во время счета не влияет на текущий счет.

Режим 3(ге1терации меандра) аналогичен режиму 2, прн этoI длтттслыюсть положительного и отрицательного полупериодов для

Т а б л TI и а 3 5

lIovfD Рь-ЕоДа

Сбона-енге

n<i3H;i4rii!ie

19, 23

АО, А1

.Адрес

D7-D0

Шттна даинкьтх

9, 15, 18

CLK0-CLK2

Тактовые сш-налы

10, 13, 17

ОиТ0-ОЬТ2

Выход

И, 14, 16

GATC0-GATE2

Управление

Общий

Выбор микросхемы

Чтение

Запись

-f 5 В



четного числа п равна Тк /2- Дя нечетного числа п длительность положительного полупернота равна ТС j, п/2, а отрицательного

Tclk( -1)/2.

В режиме 4 (программного формирования одиночного строба) на выходе канала формируется импульс отрицательной полярности длительностью t=Tclk после отсчета числа, загруженного в счетчик. По сигналу GATE и после перезагрузки счетчика работа кана ла в режиме 4 аналогична режиму 0.

В режиме 5 (аппаратного формирования одиночного строба) на выходе канала формируется импульс отрицательной полярности длительностью t=Tclk после отсчета числа, загруженного в счетчик. Назначение выводов КР580ВИ53 приведено в табл. 3.5.

3.2,4. Микросхема КР580ВВ55А

Микросхема КР580ВВ55А предназначена для параллельной передачи информации между микропроцессором и периферийнымп устройствами и содержит три 8-разрядных канала ввода/вывода

A, В. С.

Канал С .может быть представлен в виде двух 4-разрядных каналов ввода/вывода, доступ к которым производится как к отдельным независимым каналам. Периферийные устройства подключаются к каналам А, В, С, а связь с микропроцессором осуществ ляотся с помощью шины D через буфер данных. Структурная схема КР580ВВ55,\ представлена на рис 3.4 Каждый нз каналов А

B, С состоит из 8-разрядного регистра и двунаправленных форми рователсй, имеющих на выходе состояние Выключено . Устройств управления содержит регистр управляющего слова (РУС), в кото-

RFSEI

4cmpuiiCiiih уррадпеиия

<-*----

Еуфер

Канал А РАОРА? разря О <?==ф дь> 0-7

Канал В разря () бы О 7

FBO-PB?

=;>

Ка,1ал С разря-(i Fhi 0-3

РСО-РСЗ

Канале PCiPCl df,i 1-7

Рнс. 3.4 Структурная схема КР580ВВ55А



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 [ 51 ] 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165