Система обработки данных на базе микроконтроллера ATmega161

Содержание

Введение

1. Структурная схема системы

1.1 Анализ технического задания

1.2 Структурная схема устройства

1.3 Описание микроконтроллера ATmega161

2. Разработка и описание схемы

2.1 Процессорный блок

2.2 Расчет ОЗУ

2.3 Описание адаптера параллельного интерфейса

2.4 Программирование адаптера параллельного интерфейса

Вывод

Список использованной литературы

Приложение А

Введение

В настоящее время происходит очень быстрое развитие компьютерных технологий. Большинство цифровых систем строится на микропроцессорах или на микроконтроллерах. Управление различными технологическими процессами происходит при помощи микропроцессорных систем или при помощи технологических операций. Данные системы практически универсальны, так как они имеют очень высокое быстродействие и достаточную разрядность для обработки информации на производстве.

Микропроцессор представляет собой функционально законченное устройство, состоящее из одной или нескольких программно-управляемых БИС и служит для выполнения операций по обработке информации и управления вычислительным процессом. Центральное место в структуре микропроцессорного устройства занимает микропроцессор, который выполняет арифметические и логические операции над данными, программное управление процессором обработки информации, а также организует взаимодействие всех устройств, входящих в систему.

Для реализации устройств обработки информации (УОИ) используют аппаратные, программные, программные и аппаратно-программные средства. При аппаратных получают устройство обработки информации с "жесткой" логикой, что обеспечивает наибольшее быстродействие, но требует большие аппаратные затраты. При программных УОИ реализуется в виде программы для типовой универсальной микро-ЭВМ, предназначенной для встраивания непосредственно в разрабатываемые блоки. При аппаратно-программных предполагается разработка как программных, так и аппаратных средств на базе микропроцессоров (МП).

В данной расчетно-графической работе будет рассмотрен микроконтроллер ATmega161. Для этого необходимо знать архитектуру БИС и микропроцессорного комплекта, представлять взаимодействие БИС в системе и овладеть программированием, прежде всего на языке ассемблера.

1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ

1.1 Анализ технического задания

Необходимо разработать микропроцессорную систему обработки данных на базе микроконтроллера ATmega161. Система кроме процессорного блока включает блок памяти, информационная емкость ОЗУ которого составляет 1К´16 бит.

Блок периферийных устройств представлен регистрами защелками и дешифратором.

Регистр-защёлка D2 служит для выделения младшего байта адреса по сигналу ALE.

Селектор адреса СА служит для адресации адаптера параллельного интерфейса i8255.

1.2 Структурная схема устройства

Система состоит из микроконтроллера ATmega162, порты которого используются для вывода адреса ОЗУ, подключен адаптер параллельного интерфейса i8255. Взаимодействие микроконтроллера с внешней памятью и периферийными устройствами осуществляется по шине адреса. Данные передаются и принимаются микроконтроллером по шине данных. Управляющие сигналы передаются по шине управления.

ОЗУ подключены своими адресными входами к шине адреса и передают и принимают данные по шине данных. Адрес формируется на контактах портов РА – 8 младших разрядов и РС – старшие разряды. Обмен данными с ОЗУ микроконтроллер осуществляет через порт РА. Поэтому младшие разряды адреса на время обмена сохраняются на время обмена в регистре-защелке. Структурная схема устройства приведена ниже на рис.1.

Рис.1 Структурная схема системы

1.3 Описание микроконтроллера ATmega162

Схема цоколевки микроконтроллера ATmega162 приведена на рис.2

Рис. 2 Условное графическое обозначение микроконтроллера ATmega162

ATmega162/162V – микропотребляющий 8-разрядный КМОП-микроконтроллер, построенный с использованием расширенной RISC – архитектуры AVR. Эта микросхема является прямой заменой микросхемы ATmega161, обладая при этом расширенными характеристиками. Выполняя команду за один период тактовой частоты, ATmega162 имеет производительность около 16 миллионов операций в секунду, что позволяет разработчикам создавать оптимальные по скорости и потребляемой мощности системы. Структурная схема микроконтроллера ATmega162 приведена в приложении А.

Наименование выводов ATmega162:

RESET – вход системного сброса.

XTAL1, XTAL2 – выводы для подключения кварцевого резонатора.

РА0 ÷ РА7 – 8-разрядный двунаправленный порт А ввода/вывода с третьим состоянием, при роботе с внешней памятью является совмещенной шиной адресе данных (адрес необходимо по сигналу ALE занести в регистр).

PB0 ÷ PB7 – 8-разрядный двунаправленный порт В ввода/вывода с третьим состоянием, который имеет альтернативные функции:

OC0/ТО(РВО) – вход внешнего сигнала таймера/счетчика ТО либо выход таймера/счетчика ТО в режимах Compare, PWM.

OC2/Т1(РВ1) – вход внешнего сигнала таймера/счетчика Т1.

AIN0(PB2) – положительный вход компаратора.

AIN1(PB3) – отрицательный вход компаратора.

SS(PB4) – выбор подчиненного устройства (slave) на шине SPI (по

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать