Микропроцессорные системы

15

1

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет»

Факультет «Приборостроительный»

Кафедра «Электронные вычислительные машины»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Микропроцессорные системы»

ЮУрГУ-.ПС-347.00.КР

Руководитель

Винников Б.В.

“____” _________ 2008 г.

Автор проекта

студент группы ПС-347

Новиков А.С.

“____” _________ 2008

Работа защищена

с оценкой

_____________________

“____” _________ 2008 г.

Челябинск 2008

Содержание

1. Задание

2. Постановка задачи

3. Структурная организация устройства

4. Общая схема алгоритма

5. Функциональная схема

6. Детальная схема алгоритма

7. Программа работы

Список литературы

Приложение 1. Схема электрическая функциональная

1. Задание

Вариант № 12

Разработать на основе МПК 580 систему контроля точности параметров заготовки (длина, толщина, ширина). Размеры поступают от датчика по готовности параметра измерения через последовательный порт ввода. Результат контроля - сигналы управления (отбраковки и годности). Изменение параметров контроля возможно с пульта управления через параллельный порт ввода в режиме прерывания (единственный источник прерываний).

2. Постановка задачи

По заданию приём данных с датчика происходит через универсальный асинхронно-синхронный последовательный адаптер ВВ51. Использование его будет происходить в асинхронном режиме. Кроме того нам также понадобится системный таймер ВИ53, в котором будем использовать 0 счётчик в 3 режиме. Данные будут приходить всегда в одном и том же порядке: длина (00), ширина(01), высота(10). Значение каждого параметра лежит в диапазоне от 0 до 255.

Задача нашей программы - считать все три параметра и проверить их на соответствие заданным. Параметры для сравнения необходимо хранить в памяти. Таким образом, кроме постоянного запоминающего устройства, нужна оперативная память. Также она требуется для организации стека (при прерывании в нём сохраняются адрес точки возврата и контекст программы).

Для приёма значений для проверки с пульта управления будем использовать периферийный адаптер параллельного интерфейса ввода-вывода ВВ55. С порта А будем считывать новое значение, с порта В - номер параметра (00-10). Младшие разряды порта С будем использовать для выдачи управляющих сигналов:

PC6 - сигнал принятии детали (Accept)

PC7 - сигнал отбраковки (Discard)

3. Структурная организация устройства

Структуру данного устройства можно представить следующим образом

Рис. 1. Структурная организация устройства контроля точности параметров заготовки

4. Общая схема алгоритма

На рис.2 показан алгоритм работы основной программы.



Рис. 2. Общая схема алгоритма работы основной программы

На рис.3 показан алгоритм работы подпрограммы прерывания

Рис. 3. Общая схема алгоритма обработки прерывания

5. Функциональная схема

Адресное пространство разделим следующим образом:

ПЗУ:0000 - 00FF

ОЗУ:0100 - 01FF

Адресное пространство изолированной области ввода/вывод разделим таким образом:

ВВ55:00 - 03

ВB53:04 - 07

ВВ51:08 - 09

Тогда сигналы CS для данных микросхем будут формироваться следующим образом:

В адаптере ВВ55 порт А работает на ввод в 1 режиме (новые данные), и порт В на ввод в 1 режиме (номер параметра). Вывод PC4 используется для принятия сигнала с переключателя. Сигнал INT, формирующийся после нажатия кнопки, снимается с PC3 и подаётся на вход INT процессора.

Выводы PC0 и PC1 - сигналы принятия и отбраковки детали.

Для построения устройства используем стандартный набор микросхем: 580ВМ80, 580ГФ24, 580ВК38. Тактовую частоту системы возьмём равной 2 МГц.

Вывод 580ВК38 INTA следует соединить с источником питания +12 В через резистор сопротивлением 1 кОм, тогда контроллер автоматически в необходимый момент выдаст команду RST7 на шину данных.

Функциональная электрическая схема разрабатываемого устройства приведена в приложении.

6. Детальная схема алгоритма

Рис.4. Детальная схема алгоритма основной программы



Рис.5. Детальная схема алгоритма подпрограммы обслуживания прерывания

7. Программа работы

Текст программы на ассемблере:

org 0h

start

jmp begin

org 38h

push psw; сохранение значений регистров в стеке

push B;

push D;

in 00h; А:=Port(00h), Чтение из порта А размера

mov B,A

in 01h; А:=Port(01h), чтение из порта В параметра

ani 03h

cpi 3

jz end; Если параметр 11 - выход

mvi D,01h;

mov E,A; Е - параметр

mov A,B; А - значение

stax D; (DE):=А

end:

pop D; Загрузка значений регистров из стека

pop B;

pop psw;

ei; разрешение прерывания

ret

org 65h

begin:

lxi sp,1FFh; Настройка стека - SP:=1FF

xra A; Занесение нулевых эталонных значений для проверки в ОЗУ

sta 100h; Длина

sta 101h; Ширина

sta 102h; Высота

mvi A,0BAh; Инициализация ВВ55. Порты А и В на ввод в 1 режиме

out 03h;

mvi A,9h; BSR (INTE:=1)

out 03h

mvi A,0B6h; Инициализация ВИ53

out 04h; 0 счётчик, коэффициент пересчёта - слово, режим 3

mvi A,0A6h; Младший байт коэффициента пересчёта

out 04h

mvi A,01h; А:=01

out 04h; Старший байт

out 09h; Инициализация ВВ51

out 09h; Выход на CI

out 09h

mvi A,40h; CI.IR:=1 (сброс адаптера)

out 09h

mvi A,0FDh; 2 стоповых бита, разрешение контроля, 8 бит данных, асинхронный режим

out 09h

in 08h; Ложное чтение

ei; Разрещение прерываний

mvi D,01h; Установка старшего байта адрес эталонных данных

ST:

mvi H,00h; Количество несоответствий

mvi C,03h; Счётчик проверенных параметров

mvi E,00h; Установка младшего байта адрес эталонных данных

mvi A,14h; ER, RxEN, DTR (DTR - датчика необходимо начать передачу с 1-го параметра)

out 09h

m1:

in 09h;

ani 80h; Ожидание DSR (DSR - датчик готов передавать)

jz m1

mvi A,34h; ER, RxEN, RTS (RTS - датчик должен начать передачу)

out 09h

m2:

in 09h;

ani 02h; Ожидание RxRDY

jz m2

in 08h; Байт информации с датчика

mov B,A; Сохраняем его в B

ANI 18h;Проверка на наличие ошибок

JNZ ERROR

ldax D; A:=(DE)

cmp B; Сравниваем поступившее значение с эталоном

jz EQ; Проверка прошла успешно?

inr H; Инкремент количества несоответствий

EQ:

inr E; Переход к следующему параметру

dcr C;

jnz m2

mov A,H; Если Н != 0 - деталь бракованная

xri 0h

jnz ERROR

mvi A, 01H; Сигнал «Принято»

out 02H

jmp ST

ERROR:

mvi A,02H

out 02H; Сигнал «Брак»

jmp ST

Текст программы в кодах команд МП КР580ВМ80:

0000 C3 65 00 jmp begin

0038 F5 push psw

0039 C5 push b

003A D5 push d

003B DB 00 in 00h

003D 47 mov b,a

003E DB 01 in 01h

0040 E6 03 ani 03h

0042 FE 03 cpi 3

0044 CA 4C 00 jz end

0047 16 01 mvi d,01h

0049 5F mov e,a

004A 78 mov a,b

004B 12 stax d

end:

004C D1 pop d

004D C1 pop b

004E F1 pop psw

004F FB ei

0050 C9 ret

begin:

0065 31 FF 01 lxi sp,1ffh

0068 AF xra a

0069 32 00 01 sta 100h

006C 32 01 01 sta 101h

006F 32 02 01 sta 102h

0072 3E BA mvi a,0bah

0074 D3 03 out 03h

0076 3E 09 mvi a,9h

0078 D3 03 out 03h

007A 3E B6 mvi a,0b6h

007C D3 04 out 04h

007E 3E A6 mvi a,0a6h

0080 D3 04 out 04h

0082 3E 01 mvi a,01h

0084 D3 04 out 04h

0086 D3 09 out 09h

0088 D3 09 out 09h

008A D3 09 out 09h

008C 3E 40 mvi a,40h

008E D3 09 out 09h

0090 3E FD mvi a,0fdh

0092 D3 09 out 09h

0094 DB 08 in 08h

0096 FB ei

0097 16 01 mvi d,01h

st:

0099 26 00 mvi h,00h

009B 0E 03 mvi c,03h

009D 1E 00 mvi e,00h

009F 3E 14 mvi a,14h

00A1 D3 09 out 09h

m1:

00A3 DB 09 in 09h

00A5 E6 80 ani 80h

00A7 CA A3 00 jz m1

00AA 3E 34 mvi a,34h

00AC D3 09 out 09h

m2:

00AE DB 09 in 09h

00B0 E6 02 ani 02h

00B2 CA AE 00 jz m2

00B5 DB 08 in 08h

00B7 47 mov b,a

00B8 E6 18 ani 18h

00BA C2 D5 00 jnz error

00BD 1A ldax d

00BE B8 cmp b

00BF CA C3 00 jz eq

00C2 24 inr h

eq:

00C3 1C inr e

00C4 0D dcr c

00C5 C2 AE 00 jnz m2

00C8 7C mov a,h

00C9 EE 00 xri 0h

00CB C2 D5 00 jnz error

00CE 3E 01 mvi a, 01h

00D0 D3 02 out 02h

00D2 C3 99 00 jmp st

error:

00D5 3E 02 mvi a,02h

00D7 D3 02 out 02h

00D9 C3 99 00 jmp st

Список литературы

1. Щелкунов Н.Н., Дианов А.П. Микропроцессорные средства и системы.- М.: Радио и связь, 1989г.

2. Хвощ С.Т. и др. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления. Справочник. Под общей редакцией Хвоща С.Т. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1987.