Розробка схеми електричної принципової процесорного модуля на базі 16-розрядного мікропроцесора

Ці світлодіоди виводитимуть код клавіші. Порт В виступає у ролі зчитуємого порту, тобто він визначає код клавіші, що була нажата. Порт С розділений пополам. Розряди С0-С3 виступають у ролі скануємого порту, з них подається сигнал, що по черзі сканує стовпці клавіш. До розрядів С4-С7 підключаються аналогічні світлодіоди, що і до порту А. Дані свідлодіоди показуватимуть код стовпця клавіші, що була нажата.

Таким чином завдяки порту В та розрядам С0-С3 порту С утворюється клавіатура, що представляє собою матрицю 8x4, 8 рядків та 4 стовпця. Після запуску програми на світлодіодах, що підключені до порту А виводитиметься код натиснутої клавіші, а на порту С - код стовпця.

Алгоритм роботи програми наведений на рисунку 3.2.1.

Рисунок 3.2.1 - Алгоритм роботи програми

3.3 Розрахунок надійності пристрою

Надійність - властивість пристрою виконувати задані функції в заданих режимах і умовах застосування, обслуговування, ремонту, збереження, транспортування на протязі необхідного інтервалу часу.

Показники надійності:

Безвідмовність.

Довговічність.

Ремонтопридатність.

Збереження.

Безвідмовність - властивість безупинно зберігати працездатність до граничного стану, після настання, якого подальша експлуатація виробу економічно недоцільна.

Ремонтопридатність - пристосованість пристрою до попередження відмовлень, до можливості виявлення та усунення несправностей шляхом проведення ремонту і технічного обслуговування.

До термінів ремонтопридатності відносяться: відмовлення, збереження.

Відмовлення - подія, що полягає в повній або частковій утраті працездатності пристрою.

Відмовлення бувають:

Раптові (катастрофічні) - стрибкоподібна зміна параметрів робочого виробу.

Поступові (параметричні) - постійна зміна одного або декількох параметрів з часом, що виходять за припустимі межі.

Збереження - термін, протягом якого при дотриманні режимів збереження виріб зберігає працездатний стан.

Розрахунок надійності поділяється на три розділи:

Визначення значення інтенсивності відмовлення всіх елементів за принциповою схемою вузла пристрою.

Визначення значення імовірності безвідмовної роботи всієї схеми.

Визначення середнього наробітку до першого відмовлення.

Виконання розрахунків проходить наступним чином:

1. Інтенсивність відмовлення всіх елементів визначається за формулою:

(3.3.1)

де:

n_i - кількість елементів у схемі;

_i - інтенсивність відмовлень і-го елемента;

m - кількість типів елементів.

При розрахунку також потрібно враховувати інтенсивність відмовлень через пайки радіоелементів на друкованій платі.

Інтенсивність відмовлень елементів розраховуємо за формулою:

(3.3.2)

де:

_о - інтенсивність відмовлень елементів у режимі номінального навантаження;

К_e - експлуатаційний коефіцієнт;

К_р - коефіцієнт навантаження.

Усі ці параметри беруться з довідника з розрахунку надійності.

2. Ймовірністю безвідмовної роботи називається ймовірність того, що за певних умов експлуатації в заданому інтервалі часу не відбудеться жодного відмовлення.

Ймовірність безвідмовної роботи визначається за формулою:

(3.3.3)

де:

- інтенсивність відмов всіх елементів;

t - час, (год).

За результатами розрахунків складається таблиця і графік.

3. Середній наробіток до першого відмовлення - це час роботи пристрою до першої відмови.

Середній наробіток на відмовлення визначається за формулою:

(3.3.4)

Розрахунок надійності пристрою приведено далі.

Анотація

В даній курсовій роботі розроблена схема електрична принципова процесорного модуля з використанням мікропроцесора К1810ВМ86. В процесі розробки багато уваги приділено безконфліктному розподілу ресурсів. Дана мета була успішно досягнута завдяки можливостям використаного процесора. В курсовому проекті використана велика кількість схем, що дозволяють розглянути кожну частину пристрою окремо, а також програма перевірки процесорного модуля, що дає можливість перевірити правильність роботи процесорного модуля та блок-схема роботи програми за якою працює пристрій, з використанням якої досить просто уявити його роботу.

Для розрахунку надійності пристрою використані дані з електронного збірника «Большой справочник радіолюбителя 7 в 1». В роботі докладно описані характеристики кожної з використаних мікросхем, а також діаграми сигналів на виводах мікропроцесора в різних режимах роботи.

Виконання даної курсової роботи змусило повторити та закріпити вивчений протягом навчального року матеріал з предмету «Мікропроцесорні системи», а також звернутися до допоміжної літератури та вивчити багато нового.

Список використаної літератури

1. Якименко Ю.І. Терещенко Т.О. Сокол Є.І. «Мікропроцесорна техніка» // К.: Кондор - 2004 - 24 с.

2. «Большой справочник радиолюбителя 7 в 1» - MasterSoft.

3. Методичні вказівки щодо виконання курсової роботи.

4. Самофалов К.Г., Викторов О.В., Кузняк А.К. «Микропроцесоры» // К.: Техника, 1986.

Вершинин О.Е. «Приминение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов» // Л.: Энергоатомиздат, 1986.