ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Бийский технологический институт (филиал)
государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Алтайский государственный технический университет
имени »
, ,
ТИПОВЫЕ БЛОКИ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторный практикум по курсу «Техника двоичной переработки
информации» для студентов специальностей 200106 и 230201
Бийск
Издательство Алтайского государственного технического университета
им.
2007
УДК 681.32
Рецензент: к. т.н. доцент каф. ИУС БТИ АлтГТУ
Сыпин, Е. В.
Типовые блоки микропроцессорных устройств: лабораторный практикум по курсу «Техника двоичной переработки информации» для студентов специальностей 200106 и 230201 / , Е.C. Повернов, , . - Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2007. - 39 с.
В лабораторном практикуме приведены задания к лабораторным работам по курсу «Техника двоичной переработки информации» и вся необходимая справочная информация для выполнения этих заданий.
УДК 681.32
Рассмотрен и одобрен
на заседании кафедры МСИА.
Протокол № 47 от 01.01.2001 г.
© , , 2007
© БТИ АлтГТУ, 2007
| |
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………...... | 4 |
1 План выполнения лабораторной работы…………………………. | 5 |
2 Содержание отчёта о лабораторной работе………………………. | 5 |
3 Задания на лабораторные работы………………………………….. | 6 |
Приложение А. Блок динамической индикации…………………..... | 8 |
Блок динамической клавиатуры…………………… | 11 |
Блок печати………………………………………….. | 14 |
Блок памяти………………………………………….. | 19 |
Блок памяти………………………............................. | 24 |
Блок АЦП…………………………............................. | 29 |
Схема электрическая принципиальная | 32 |
Схема электрическая принципиальная | 33 |
Схема электрическая принципиальная | 34 |
Схема электрическая принципиальная | 35 |
Схема электрическая принципиальная | 36 |
Схема электрическая принципиальная | 37 |
Литература…………………………………………………………….. | 38 |
ВВЕДЕНИЕ
Появление микроконтроллеров изменило представление о структуре цифровых устройств. Все больше усиливается аспект, который можно назвать интерфейсным проектированием. Задачей разработки становится составление блоков из субблоков стандартного вида путем правильного их соединения. Успешное проектирование требует хорошего знания номенклатуры и параметров элементов, узлов и устройств цифровой аппаратуры.
На рисунке 1 приведена примерная функциональная схема современного цифрового прибора.

Рисунок 1 – Примерная функциональная схема современного
цифрового прибора
Основной цифрового прибора является микроконтроллер (МК) и программный интерфейс. Другие же составляющие, такие как блок динамической индикации, блок динамической клавиатуры, блок печати, блок памяти и АЦП зачастую являются стандартными и могут использоваться в различных приборах.
Изучение работы представленных блоков является необходимым условием для подготовки грамотного специалиста в области проектирования, ремонта и обслуживания цифровых приборов.
Использование МК в качестве ядра устройства управления прибора является наиболее типичным программно-аппаратным подходом к построению цифровых измерительных устройств. Лабораторный комплекс на основе внутрисхемного эмулятора микроконтроллеров промышленного стандарта MCS-51 позволяет освоить наиболее распространённые блоки, содержащиеся в различных цифровых приборах.
При выполнении лабораторных работ следует пользоваться методическими указаниями [1].
1 План ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1.1 Изучить цель лабораторной работы.
1.2 Изучить задание к лабораторной работе.
1.3 Изучить теоретические сведения по блоку цифрового изме - рительного прибора, который исследуется в лабораторной работе (Приложения А—Е).
1.4 Изучить схему, реализующую данный блок (Приложения
Ж—П). Следует помнить, что все приведённые схемы подключаются к внутрисхемному эмулятору микроконтроллера промышленного стандарта MCS-51.
1.5 Разработать блок-схему алгоритма программы для выполнения задания к лабораторной работе.
1.6 По блок-схеме алгоритма написать программу на языке АССЕМБЛЕРА для микроконтроллера промышленного стандарта MCS-51 [1].
1.7 Отладить программное обеспечение на лабораторном стенде, используя методические указания [1]. Убедиться, что разработанная программа позволяет выполнить задание к лабораторной работе.
1.8 Написать отчёт о проделанной работе.
2 СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
В отчёте о выполненной лабораторной работе необходимо отразить следующие пункты (пункты приведены в рекомендуемой последовательности):
- номер и название лабораторной работы;
- номер варианта;
- цель лабораторной работы;
- задание на лабораторную работу;
- план выполнения лабораторной работы (см. раздел 1);
- ход лабораторной работы, в частности, блок-схему алгоритма программы, текст программы, полученные результаты выполнения программы;
- вывод.
3 ЗАДАНИЯ НА ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
3.1 Лабораторная работа №1 (см. Приложение А)
Ознакомиться с назначением и принципом работы семисегментных индикаторов (ССИ). Изучить структурную схему лабораторного стенда для изучения блока динамической индикации. Изучить электрическую принципиальную схему лабораторного стенда блока динамической индикации. Разработать программное обеспечение (ПО), реализующее вывод данных на линейный дисплей из СИИ.
Составить отчёт о проделанной работе.
3.2 Лабораторная работа №2 (см. Приложение Б)
Ознакомиться с назначением клавиатуры. Изучить явление дребезга контактов и методы борьбы с ним. Изучить структурную схему лабораторного стенда для изучения блока динамической клавиатуры. Изучить электрическую принципиальную схему лабораторного стенда блока динамической клавиатуры. Разработать программное обеспечение (ПО), реализующее обслуживание динамической клавиатуры.
Составить отчёт о проделанной работе.
3.3 Лабораторная работа №3 (см. Приложение В)
Изучить принцип работы и технические характеристики термопечатающей головки типа Т1001Б-2. Ознакомиться со структурной схемой лабораторного стенда для изучения блока печати. Изучить электрическую принципиальную схему лабораторного стенда блока печати. Разработать программное обеспечение (ПО), реализующее печать данных на термобумаге.
Составить отчёт о проделанной работе.
3.4 Лабораторная работа №4 (см. Приложение Г)
Ознакомиться со структурной схемой лабораторного стенда для изучения блока памяти. Изучить электрическую принципиальную схему лабораторного стенда блока печати. Изучить протокол обмена данными по шине I2С. Разработать программное обеспечение (ПО), реализующее запись данных в микросхему памяти и чтение из нее.
Составить отчёт о проделанной работе.
3.5 Лабораторная работа №5 (см. Приложение Д)
Ознакомиться со структурной схемой лабораторного стенда для изучения блока памяти. Изучить электрическую принципиальную схему лабораторного стенда блока печати. Изучить работу микросхемы памяти АТ25160. Разработать программное обеспечение (ПО), реализующее запись данных в микросхему памяти и чтение из нее.
Составить отчёт о проделанной работе.
3.6 Лабораторная работа №6 (см. Приложение Е)
Ознакомиться с назначением и методами построения аналого-цифровых преобразователей (АЦП). Изучить структурную схему лабораторного стенда для изучения АЦП. Изучить электрическую принципиальную схему лабораторного стенда блока АЦП. Изучить работу микросхемы АЦП К572ПВ1.
С помощью резистора R1 задать напряжение. Разработать программное обеспечение (ПО), реализующее оцифровывание заданного напряжения.
Составить отчёт о проделанной работе.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Блок динамической индикации
В качестве индикаторных устройств наибольшее применение находят полупроводниковые и жидкокристаллические семисегментные индикаторы (ССИ), в которых семь сегментов-диодов расположены так, что при зажигании определенной их комбинации высвечивается тот или иной символ (рисунок А.1).

1 – Семисегментный индикатор и отображаемые им цифры
Для логического управления ССИ имеются стандартные интегральные схемы - дешифраторы семисегментные. 1 иллюстрирует, с помощью каких сегментов формируется изображение каждой цифры.
1 - Возбуждаемые сегменты и двоичный код десятичных цифр
Десятичная цифра | Входной двоичный код | Возбуждаемые сегменты | ||||||
a | b | c | d | e | f | g | ||
0 | 0000 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0001 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | 0010 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
3 | 0011 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
… . . . . | … | … | … | … | … | … | … | … |
8 | 1000 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
9 | 1001 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
При реализации так называемых плоских дисплеев, т. е. индикаторов многозначных символов, например, содержащих несколько ССИ, удобно использовать мультиплексное управление, при котором одни и те же управляющие схемы поочередно обслуживают различные ССИ, выбирая их в определенной последовательности. При этом каждый индикатор возбуждается импульсно. Иллюзия постоянного свечения всех символов создается из-за инерционности человеческого зрения. Если частота возбуждения символов составляет десятки герц (современные средства визуальной индикации имеют частоты от 70 до 100 Гц), то мерцания изображения неощутимы.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |


