Разработка схемы микроконтроллера - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Микроконтроллер как программно управляемая большая интегральная схема, предназначенная для обработки цифровой информации, знакомство со сферами использования. Рассмотрение основных особенностей и этапов разработки структурной схемы микроконтроллера.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Современная электронная техника представляет собой сложные системы, реализованные на базе микроэлектроники и средств вычислительной техники. Вычислительные средства являются важнейшей составной частью различных устройств радиоэлектронной аппаратуры.
Широкий спектр применения вычислительных средств во многом определяется появлением у конструкторов доступных по цене и миниатюрных по размеру микроконтроллеров и микропроцессоров.
Микроконтроллер (МК) - это программно управляемая большая интегральная схема (БИС), предназначенная для обработки цифровой информации.
Наибольший эффект от внедрения МК достигается в устройствах и системах локальной автоматики, системах измерения, контроля и других областях, в которых применяются средства цифровой обработки данных. Сравнительно низкая стоимость, малые габариты и потребляемая мощность, высокая надежность и исключительная гибкость, не свойственная другим способам обработки данных, обеспечивает приоритет МК перед другими средствами обработки данных.
Наибольший эффект применения микроконтроллеров достигается при встраиваемом варианте его использования, когда МК встраивается внутрь приборов, устройств или машин. В таком варианте использования от МК требуется не столько вычислительная производительность, сколько логическая оперативность, столь необходимая в задачах управления.
Использование МК в оборудовании позволяет повысить производительность, качество, помогает решать сложные проблемы программного регулирования, существенно улучшает технико-экономические характеристики автоматизированного оборудования, повышает его «интеллект».
Рисунок 1 - Структурная схема микроконтроллера
В настоящем курсовом проекте необходимо разработать микроконтроллер на микросхемах малой и средней логике.
- Тип логики - ТТЛ. Для проектирования микроконтроллера необходимо применять микросхемы на основе ТТЛ логики;
- Содержание АЛУ. Содержит перечень всех логических и математических операций, которые будет поддерживать проектируемый микроконтроллер. Количество операций зависит от разрядности шины выбора функции;
- Разрядность: m=4, n=3. Разрядность шины порта ввода данных составляет 3 разрядов, разрядность шины порта выбора функции 4 разрядов. Следовательно, в микроконтроллере можно адресовать 16 различных функций.
- Способ ввода данных - параллельный. Это означает, что все разряды входных данных и номера функции поступают одновременно.
Структурная схема микроконтроллера состоит из:
· АЛУ предназначено для выполнения логических и арифметических операций нал двумя многоразрядными числами.
· Портов ввода для операндов DI и BI.
· Порта ввода управляющего сигнала V для выбора конкретной операции.
· Порта управления с входными сигналами Pвх и М в зависимости от комбинаций которых выбирается логическая или арифметическая операция.
· Блока индикации показывающего выполнение логической или арифметической операции и операции сравнения.
4 двухвходовых элемента исключающее ИЛИ
Восьмиразрядный реверсивный сдвигающий регистр
Микросхема HM62256. Статическая ОЗУ.
Выходное напряжение высокого уровня
Ток потребления при низком уровне выходного напряжения
Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения
Выходное напряжение высокого уровня
Ток потребления при низком уровне выходного напряжения
Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения
На данном этапе проектирования микроконтроллера большой степени интеграции на микросхемах малой и средней степени интеграции, необходимо произвести расчёт потребляемого тока разработанной схемы.
Для определения тока потребления всей разработанной микросхемой необходимо найти ток потребления каждым блоком в отдельности.
4 двухвходовых элемента исключающее ИЛИ
Восьмиразрядный реверсивный сдвигающий регистр
Микросхема HM62256. Статическая ОЗУ.
Общий ток потребления, т.е. ток потребления всей разработанной схемы, определится как сумма токов потребления отдельных её блоков:
Таблица 4. Суммарный ток потребления и количество микросхем.
Интегральная электроника позволила значительно улучшить параметры цифровых устройств. Разработчики цифровых устройств, при проектировании нового изделия стремятся использовать максимально возможно те преимущества, которые даёт современная элементная база.
Идеальный тип логического элемента должен обладать максимальным быстродействием, логическими возможностями, высокой помехозащищённостью при минимальных мощности рассеяния, габаритах корпуса, массе и стоимости в широком диапазоне рабочих температур и других воздействий.
Современные серии логических элементов удовлетворяющих только определённой совокупности этих требований, поэтому при разработке, как правило всегда принимается компромиссное решение.
Важнейшие параметры логических элементов - быстродействие, характеризуемое средней задержкой распространения сигнала, и мощность потребления, отнесённая к одному логическому элементу (причём под логическим элементом понимается схема, реализующая простейшую одноступенчатую или двухступенчатую функцию типа И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, И-ИЛИ-НЕ).
По мощности потребления логические элементы в настоящее время делят на следующие группы:
По быстродействию логические элементы различают:
· элементы сверхбыстродействующие (tзд. р.ср.<2нс);
· быстродействующие (tзд. р.ср.<210нс);
· среднего быстродействия (tзд. р.ср.<10300нс);
· медленнодействующие (tзд. р.ср.<300нс).
Разбиение на перечисленные группы является условным, но оно чётко отражает тот факт, что наибольшую мощность имеют микросхемы, обладающие меньшим быстродействием. Поэтому стремление снизить энергию единичного переключения постоянно остаётся актуальной задачей перед конструкторами элементной базы.
Решение этой задачи идёт по двум направлениям. Первое направление связано с созданием логических элементов, работающих при минимально допустимых напряжениях и токах, второе заключается в создании ключевых схем, потребляющих мощность только в режиме переключения и не потребляющих мощность в статическом состоянии.
В данном курсовом проекте была разработана БИС, которая позволяет выполнять операции, а именно:
Так же было включен в БИС блок индикации, который используется в качестве определяющего элемента результата и состоит из светодиодов и сопротивления.
В курсовом проекте использовались элементы мелкой логики, а именно: И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, исключающее ИЛИ, сумма по модулю 2, а также в операциях используются сумматоры, счетчики, регистры и сдвиговые регистры.
Разработанный микроконтроллер позволяет производить логические и арифметические операции над двумя операндами. Он состоит из следующих составных блоков: портов ввода для первого и второго операндов, порта вывода, порта ввода для выбора функции, порта управления, блока индикации и арифметико-логического устройства. АЛУ является основным блоком микроконтроллера, в нем выполняются все арифметические и логические операции.
Для построения арифметических и логических операций использованы распространенные микросхемы ТТЛ логики малой и средней степени интеграции.
Разработанная схема микроконтроллера проста для понимания принципа его функционирования и позволяет наглядно проследить взаимодействие основных блоков микроконтроллера.
Так же было включено в схему блок индикации, который используется в качестве определяющего элемента результата операции и состоит из светодиода и сопротивления.
1 . Кропотов Ю.А. «Методы синтеза цифровой схемотехники. » - 2006г.
2. Кулигин М.Н. «Организация ЭВМ и систем. » - 2007г.
3. Кропотов Ю.А., Кулигин М.Н., Кузичкин О.Р. «Цифровые микропроцессорные устройства. » - 2007г.
4. Белов А.А. «МУ по лабораторным работам по дисциплине «Схемотехника ЭВМ». » - 2011г.
5. Белов А.А. «МУ по курсовому проэктированию по дисциплине «Схемотехника ЭВМ». » - 2011г
6. Угрюмов Е.П. «Цифровая схемотехника. » - 2007г.
7. Новиков Ю.П. «Основы цифровой схемотехники. » - 2008г.
8. Лебедев О.Н. «Применение микросхем памяти в электронных устройствах»
Разработка структурной схемы микроконтроллера. Проектирование подсистемы памяти. Разработка адресного дешифратора, "раскраска" адресной шины. Расчет нагрузочной способности шин. Разработка принципиальной схемы. Программа начальной инициализации системы. курсовая работа [1,3 M], добавлен 02.05.2016
Разработка принципиальной схемы и описание работы контроллера клавиатуры/дисплея КР580ВД79. Схема сопряжения микроконтроллера с фотоимпульсным датчиком. Расчет потребляемого тока от источника питания. Блок-схема программы вывода информации на индикацию. курсовая работа [736,9 K], добавлен 18.02.2011
Порядок описания и разработки структурной и функциональной схемы микропроцессорной системы на основе микроконтроллера К1816ВЕ31. Обоснование выбора элементов, разработка принципиальной схемы данной системы, программы инициализации основных компонентов. курсовая работа [260,4 K], добавлен 16.12.2010
Создание микропроцессорной системы на базе микроконтроллера, предназначенного для функциональной диагностики цифровых и интегральных микросхем. Разработка и расчёт блоков микроконтроллера, сопряжения, управления, питания, цифровой и диодной индикации. курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.01.2016
Особенности проектирования микропроцессорного устройства "Цифровой осциллограф". Выбор микроконтроллера, описание периферийных устройств. Разработка принципиальной схемы устройства и программы для микроконтроллера, осуществляющей все функции устройства. курсовая работа [923,5 K], добавлен 24.12.2012
Общие принципы разработки программно-аппаратного терминала с CAN-шиной, его основные физические интерфейсы. Структурная схема разрабатываемого устройства. Схема подключения микроконтроллера. Схема подключения микроконтроллера Atmega128 и для ПЭВМ. дипломная работа [1,4 M], добавлен 07.07.2011
Модернизация более ранней разработки устройства на базе микроконтроллера MCS-48, предназначенного для увлажнения дыхательной смеси. Проектная процедура ПЛИС типа SOPC, реализованная на базе микроконтроллера MCS-48. Проектирование структурной схемы. курсовая работа [523,2 K], добавлен 03.05.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Разработка схемы микроконтроллера курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Пошук сортування та поняття складності у програмуванні
Дипломная работа по теме Исследование эффективности работы предприятия ООО 'Ресурс' с помощью модели управления запасами
Контрольная работа: Особенности сосудистой системы легких. Малый круг кровообращения. Особенности венозной системы о
Реферат На Тему Инфекционная Безопасность
Реферат по теме Россия в деятельности Всемирного почтового союза
Дипломная работа по теме Литолого-геохимические критерии катагенеза отложений Адмиралтейского мегавала, вскрытых скважинами Адмиралтейская-1 и Крестовая-1
Диссертация На Тему Искусство
Реферат: Динамика уровня жизни в России за последние 5 лет
Собрания Сочинений Ремарка
Практическое задание по теме Очаговый туберкулез легких (лекция)
Дипломная работа по теме Развитие речи младших школьников на уроках русского языка
Реферат Образец Нумерация
Отчет По Преддипломной Практике В Пенсионном Фонде
Реферат по теме Сексуальные расстройства у мужчин
Реферат: Власть и лидерство 2
Курсовая Работа На Тему Стилистический Аспект Перевода. Средства Выражения Экспрессии
Курсовая работа: Принципы адвокатской деятельности. Скачать бесплатно и без регистрации
Доклад: Объединенное Королевство /english/
Курсовая работа: Сценическая обработка танцевального фольклора Московской области
Курсовая работа по теме Организационная структура как основа устойчивого состояния производственной системы
Февральская революция 1917 года в России - История и исторические личности реферат
Славная победа под Курском - История и исторические личности реферат
Рассказ о солдате Великой Отечественной войны Миронове Алексее Гавриловиче - История и исторические личности презентация