oryginal-uklady-mikroprocesorowe-przyklady-rozwiazan_ukmipr.pdf

IDZ DO

PRZYK£ADO WY ROZDZIA£

Uk³ady mikroprocesorowe.

Przyk³ady rozwi¹zañ

SPIS TRECI

KATALOG KSI¥¯EK

Autor: Bart³omiej Zieliñski

ISBN: 83-7197-702-6

Format: B5, stron: 130

KATALOG ONLINE

ZAMÓW DRUKOWANY KATALOG

TWÓJ KOSZYK

Ksi¹¿ka prezentuje podstawy konstrukcji urz¹dzeñ cyfrowych i mikroprocesorowych.

Zawiera ona omówienia wybranych uk³adów scalonych ma³ej, redniej i du¿ej skali

integracji oraz liczne przyk³ady ich zastosowañ. Pewne zdziwienie czytelnika mo¿e

wprawdzie budziæ dobór mikroprocesorów do ilustracji niektórych zagadnieñ (s¹ to

mikroprocesory 8-bitowe Z-80, 8048 i 8051). Je¿eli jednak g³êbiej przyjrzeæ siê

wspó³czesnym uk³adom mikroprocesorowym, okazuje siê, ¿e podstawowe techniki

konstrukcyjne -- a takie w³anie prezentuje ksi¹¿ka -- mimo up³ywu 20 lat, pozosta³y

niezmienione.

W poszczególnych rozdzia³ach znajdziesz:

DODAJ DO KOSZYKA

CENNIK I INFORMACJE

ZAMÓW INFORMACJE

O NOWOCIACH

" "

ZAMÓW CENNIK

podstawowe w³aciwoci elektryczne uk³adów cyfrowych oraz zasady ich

stosowania;

funkcje wybranych cyfrowych uk³adów scalonych ma³ej i redniej skali integracji

oraz ró¿norodne przyk³ady ich zastosowañ;

wyprowadzenia wybranych mikroprocesorów 8-bitowych (Z-80, 8048, 8051) oraz

zasady konstrukcji jednostki centralnej z ich wykorzystaniem;

pamiêci sta³e (ROM, PROM, EPROM, EEPROM) oraz statyczne (SRAM) oraz zasady

tworzenia bloków pamiêci o zadanej organizacji;

pamiêci dynamiczne (DRAM) oraz zasady tworzenia bloków pamiêci dynamicznej;

programowalne uk³ady równoleg³ego wejcia-wyjcia (8255, Z-80 PIO) oraz ich

zastosowanie do sterowania klawiatur¹ i wywietlaczem;

programowalne uk³ady czasowo-licznikowe (8253, Z-80 CTC) oraz ich

zastosowanie do pomiaru zale¿noci czasowych;

zasady tworzenia z³o¿onych uk³adów wejcia-wyjcia oraz do³¹czania ich do

ró¿nych typów mikroprocesorów.

CZYTELNIA

FRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINE

Wydawnictwo Helion

ul. Chopina 6

44-100 Gliwice

tel. (32)230-98-63

e-mail: helion@helion.pl

Ksi¹¿ka przeznaczona jest dla studentów kierunków takich, jak informatyka, elektronika

czy automatyka. Mo¿e byæ równie¿ wykorzystana przez uczniów techników

elektronicznych, a tak¿e przez wszystkich zainteresowanych podstawami konstrukcji

sprzêtu komputerowego.

Przedmowa ..........................................................................................................5

Rozdział 1. Właciwoci układów TTL...................................................................7

Wejcia układów TTL.........................................................................................................7

Wejcie zwykłe.............................................................................................................7

Wejcie Schmitta ..........................................................................................................8

Wyjcia układów TTL.........................................................................................................9

Wyjcie przeciwsobne ..................................................................................................9

Wyjcie z otwartym kolektorem...................................................................................9

Dobór rezystora dla wyjcia z otwartym kolektorem .................................................10

Wywietlacz 7-segmentowy .......................................................................................12

Wyjcie trójstanowe....................................................................................................13

Typowe parametry układów cyfrowych............................................................................13

Przykłady...........................................................................................................................14

Rozdział 2. Funkcje układów TTL........................................................................19

Sterowniki wywietlaczy...................................................................................................20

Układy porównywania cyfr...............................................................................................20

Komparator 4-bitowy..................................................................................................21

Komparatory 8-bitowe................................................................................................21

Multipleksery i demultipleksery........................................................................................22

Multipleksery..............................................................................................................22

Demultipleksery..........................................................................................................24

Kodery i generatory parzystoci........................................................................................25

Kodery priorytetowe 74148 i 74348...........................................................................26

Układy kontroli parzystoci 74180 i 74280................................................................26

Układy czasowe.................................................................................................................27

Układ 74121................................................................................................................27

Układ 74123................................................................................................................27

Układ NE555 ..............................................................................................................29

Przerzutniki .......................................................................................................................30

Układ 7474..................................................................................................................30

Liczniki..............................................................................................................................31

Liczniki asynchroniczne .............................................................................................31

Liczniki synchroniczne...............................................................................................32

Bufory i rejestry z wyjciami trójstanowymi....................................................................35

Bufory .........................................................................................................................35

Rejestry .......................................................................................................................36

Przykłady...........................................................................................................................37

Układy mikroprocesorowe. Przykłady rozwiza

Rozdział 3. Mikroprocesor i jednostka centralna.................................................47

Jednostka centralna Z-80...................................................................................................47

Opis wyprowadze8 Z-80.............................................................................................48

Buforowanie wyprowadze8 ........................................................................................49

Generator sygnału zegarowego i układ zerowania .....................................................50

Układ pracy krokowej.................................................................................................51

Jednostka centralna 8048 ..................................................................................................52

Opis wyprowadze8 8048.............................................................................................52

Buforowanie wyprowadze8 ........................................................................................54

Doł:czenie ekspanderów ............................................................................................54

Zwi;kszenie liczby przerwa8......................................................................................56

Układ pracy krokowej.................................................................................................57

Jednostka centralna 8051 ..................................................................................................57

Opis wyprowadze8 8051.............................................................................................59

Buforowanie wyprowadze8 ........................................................................................60

Doł:czenie ekspanderów ............................................................................................61

Zwi;kszenie liczby przerwa8......................................................................................61

Układ pracy krokowej.................................................................................................62

Rozdział 4. Pami&ci stałe i statyczne.................................................................63

Pami;ci PROM..................................................................................................................64

Pami;ci EPROM ...............................................................................................................65

Pami;ci statyczne RAM....................................................................................................66

Konstrukcja modułów pami;ci..........................................................................................68

Przykłady...........................................................................................................................68

Rozdział 5. Pami&ci dynamiczne.........................................................................79

Przegl:d układów pami;ci DRAM ...................................................................................79

Przykłady...........................................................................................................................80

Rozdział 6. Układy równoległego wejcia-wyjcia................................................97

Programowalne układy wejcia-wyjcia...........................................................................97

Układ 8255..................................................................................................................98

Układ Z-80 PIO...........................................................................................................99

Przykłady.........................................................................................................................102

Rozdział 7. Układy czasowe.............................................................................111

Programowalne układy czasowe.....................................................................................111

Układ 8253................................................................................................................111

Układ Z-80 CTC .......................................................................................................113

Przykłady.........................................................................................................................114

Rozdział 8. Zło.one układy wejcia-wyjcia......................................................121

Dodatek A Literatura ......................................................................................129

Rozdział 6.

Jednostka centralna wyposaona w pamici programu i danych nie tworzy jeszcze

pełnego systemu mikroprocesorowego. Kady system musi bowiem komunikowa si

z otoczeniem. Komunikacja ta moe by prowadzona szeregowo lub równolegle.

Transmisja szeregowa, w której informacja przesyłana jest szeregowo bit po bicie,

stosowana jest najcz#ciej do ł$czenia kilku lub wicej układów w celu uzyskania

przetwarzania rozproszonego. Natomiast transmisja równoległa, polegaj$ca na prze-

syłaniu od razu całych bajtów, pozwala m.in. na wyposaenie systemu mikroproceso-

rowego w układ komunikacji z uytkownikiem. W najprostszym przypadku układ taki

zawiera klawiatur i zespół wy#wietlaczy 7-segmentowych.

Programowalne układy wejcia-wyjcia

Układ równoległego wej#cia-wyj#cia mona zbudowa wykorzystuj$c układy TTL,

takie jak rejestry i bufory, take z wyj#ciami trójstanowymi. Obsługa takiego układu

wymaga jednak programowego generowania i sprawdzania niezbdnych sygnałów

steruj$cych. Oczywi#cie jest to rozwi$zanie najprostsze sprztowo, ale pochłaniaj$ce

cenny czas mikroprocesora. Ponadto złoony moduł moe zawiera nawet kilkana#cie

układów scalonych. Zamiast nich mona wykorzysta specjalizowane, programowal-

ne układy duej skali integracji, specjalnie przeznaczone do stosowania w modułach

równoległego wej#cia-wyj#cia. Układy takie pozwalaj$ nie tylko na sprztow$ reali-

zacj sygnałów steruj$cych, lecz potrafi$ take wykonywa szereg dodatkowych

czynno#ci, takich jak np. automatyczne wykrywanie zmiany stanu okre#lonych sy-

gnałów. Nie trzeba chyba dodawa, jak wpływa to na odci$enie mikroprocesora.

Na kolejnym etapie rozwoju układów scalonych znajduj$ si specjalizowane sterow-

niki okre#lonych urz$dze., np. stacji dyskietek, dysków twardych, monitorów itp.

Układy te wykraczaj$ poza ramy niniejszej ksi$ki i nie bd$ tu omawiane.

Układy mikroprocesorowe. Przykłady rozwiza

Układ 8255

Układ 8255 firmy Intel jest programowalnym układem równoległego wej#cia-wyj#cia.

Jest on wyposaony w dwie grupy wyprowadze., słu$cych do:

doł$czenia układu do magistrali systemowej,

sterowania urz$dzeniami zewntrznymi.

Interfejs systemowy układu zawiera nastpuj$ce sygnały:

D 0 – D 7 — dwukierunkowa, 8-bitowa magistrala danych z wyj#ciami

trójstanowymi;

A 0 – A 1 — wej#cia adresowe układu, słu$ce do wyboru jego rejestrów

wewntrznych;

— wej#cie uaktywnienia układu, aktywne w stanie niskim;

— wej#cie $dania odczytu informacji z układu, aktywne w stanie

niskim;

— wej#cie $dania zapisu informacji do układu, aktywne w stanie

niskim;

RES — wej#cie zerowania układu, aktywne w stanie wysokim.

Interfejs urz$dze. zewntrznych zawiera trzy dwukierunkowe, 8-bitowe porty wej-

#cia-wyj#cia: A, B i C. Porty mog$ pracowa w kilku trybach, przy czym pewne tryby

jednych portów wymuszaj$ uycie pozostałych portów w okre#lonych trybach.

W trybie „0” — prostego wej#cia-wyj#cia (bez potwierdzenia) — moe pracowa

dowolny port. Podczas programowania trybu pracy naley ustali m.in. kierunek

transmisji obowi$zuj$cy dla całego portu, przy czym port C moe by podzielony na

dwie połowy, dla których kierunek ten mona ustali indywidualnie. Układ zapami-

tuje dane wyj#ciowe, natomiast dane wej#ciowe — nie. Odczyt informacji polega za-

tem na odczytaniu aktualnego stanu wyprowadze. portu.

W trybie „1” — jednokierunkowym z potwierdzeniem — mog$ pracowa porty A i B.

Sygnały steruj$ce dla portów w tym trybie zapewnia port C, tak wic niektórych jego

bitów nie mona wówczas swobodnie wykorzysta. Tryb i kierunek transmisji (wej-

#cie lub wyj#cie) mona ustali indywidualnie dla obu portów. Dane wej#ciowe i wyj-

#ciowe s$ zapamitywane w rejestrach układu.

Port A jest jedynym, który moe pracowa w trybie „2” — dwukierunkowym z po-

twierdzeniem. Port B moe wówczas pracowa w dowolnym trybie, natomiast port C

zapewnia sygnały steruj$ce, podobnie jak w trybie „1”. Dane wej#ciowe i wyj#ciowe

s$ zapamitywane w rejestrach układu.

Znaczenie sygnałów steruj$cych w trybach „1” i „2” jest nastpuj$ce:

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: