Хмелевский И.В., Битюцкий В.П. Организация ЭВМ и систем. Однопроцессорные ЭВМ. Часть 5

Подождите немного. Документ загружается.

2.5. СИСТЕМА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ТИПА "БЕГУЩАЯ СТРОКА"

Разработать на базе микропроцессорного комплекта КР580 комплекс из цен-

трального и периферийного процессорных устройств, связанных интерфейсом

INTERF. В качестве адаптеров интерфейса использовать БИС ADAPT с адресацией

к ним, как к ADDR1. Выбор типа интерфейса, адаптера и способов адресации осу-

ществляется по табл. 2.9. Остальные данные, необходимые для выполнения курсо-

вого проекта, приведены в табл. 2.10. Комплекс предназначен для реализации вы-

вода знаковой информации (десятичных цифр) в режиме динамической индикации

на одну из L панелей отображения типа "бегущая строка", построенных на M 7 сег-

ментных индикаторах. Адресация к устройствам управления панелями отображения

должна осуществляться, как к ADDR2, лежащим в поле адресов периферийного

процессора. Информация хранится в ОЗУ центрального процессорного устройства,

откуда передается периферийному устройству единым массивом, который сопрово-

ждается информацией о номере панели отображения. Максимальный размер мас-

сива составляет N символов. Время нахождения одного знака на любой панели ото-

бражения составляет Т секунд. Контроль правильности отображаемой информации

осуществляется путем обратной передачи копии массива символов из периферий-

ного устройства и сравнении ее (копии) с исходным массивом знаков в центральном

процессорном устройстве.

Таблица 2.9 ( тема 5 )

Вариант INTERF ADAPT ADDR1 ADDR2 ADDR3

5.1

Параллельный

интерфейс

КР580ВВ55

Внешнее

устройство

Ячейка

памяти

Внешнее

устройство

5.2

Последователь-

ный интерфейс

КР580ВВ51

Внешнее

устройство

Ячейка

памяти

Ячейка

памяти

5.3

Параллельный

интерфейс

КР580ВВ55

Ячейка

памяти

Внешнее

устройство

Внешнее

устройство

5.4

Последователь-

ный интерфейс

КР580ВВ51

Ячейка

памяти

Внешнее

устройство

Ячейка

памяти

Таблица 2.10 ( тема 5 )

Вариант М N T сек. L

5.1

5.2

5.3

5.4

По результатам сравнения осуществляется либо передача сигнала, разре-

шающего вывод информации на панель отображения, либо повторная передача не-

совпадающих символов с последующим сравнением копии и оригинала. Периодич-

ность обращения центрального процессорного устройства к периферийному – не

менее 3 минут. В качестве времязадающего устройства использовать БИС таймера

КР580ВИ53 с адресацией к ней, как к ADDR3, лежащей (лежащему) в поле адресов

периферийного процессора.

3. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

1. Курсовой проект включает в себя пояснительную записку, выполненную в со-

ответствии с требованиями п. 4, и принципиальную схему периферийной мик-

роЭВМ.

2. Периферийная микроЭВМ должна быть разработана в минимальной конфигу-

рации, т.е. содержать только элементы, необходимые для выполнения задан-

ных функций.

3. Схемы алгоритмов функционирования разработанного устройства в целом и

его составных частей должны содержать 20-25 вершин, отражать все сущест-

венные моменты и сопровождаться подробными словесными описаниями.

4. В пояснительной записке должны присутствовать все расчеты, связанные с

выбором величин соответствующих временных задержек, коэффициентов де-

ления тактовой частоты, оценкой длительностей информационных и служеб-

ных посылок, программированием таймеров и т.д.

5. Пояснительная записка должна содержать краткое описание структурных,

функциональных и принципиальных схем, интерфейса, обзор характеристик

используемой элементной базы.

6. Программное обеспечение разработанного устройства должно сопровождать-

ся подробными комментариями, схемами программ, таблицами адресов.

7. Пояснительная записка должна содержать следующий графический материал:

• структурная схема устройства в целом;

• функциональная схема устройства в целом или его составных частей;

• структуры алгоритмов функционирования устройства в целом и его со-

ставных частей;

• форматы информационных и служебных посылок, а также их ориенти-

ровочные длительности;

• структурная схема интерфейса;

• временные диаграммы сигналов интерфейса;

• структуры программных модулей;

• структура адресного пространства;

• принципиальная схема периферийного устройства.

8. Весь графический материал, кроме принципиальной схемы, должен нахо-

диться в пояснительной записке в виде пронумерованных рисунков. Пере-

чень элементов, используемых в принципиальной схеме периферийного уст-

ройства, должен быть снабжен основной надписью и оформлен в виде при-

ложения (см. п. 4).

4. ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Пояснительная записка должна содержать следующие структурные части:

• титульный лист (1 стр.);

• задание на проектирование (1 стр.);

• содержание (1 стр.);

• реферат (1 стр.);

• введение (1 стр.);

• основная часть (25-30 стр.);

• заключение с формулировкой результатов (1 стр.);

• приложение;

• библиографический список (1 стр.).

Пояснительная записка выполняется на листах белой бумаги формата А4 (210

х 297 мм) машинописным способом через 1,5 интервала с одной стороны листа

шрифтом Arial 12 или Times New Roman 14. Рекомендуемый объем записки состав-

ляет 25-30 стр. В исключительных случаях допускается выполнение записки руко-

писным образом тушью или пастой (чернилами) одного цвета: черного, синего или

фиолетового. Форма титульного листа приведена в приложении 1.

Листы пояснительной записки оформляются без выполнения рамок с оставле-

нием полей: левое – не менее 20 мм, правое, верхнее и нижнее – не менее 10 мм.

Номера страниц проставляются в правом верхнем углу листа.

Текст основной части пояснительной записки разделяется на разделы, под-

разделы, пункты. Разделы должны иметь порядковую нумерацию в пределах основ-

ной части, подразделы – в пределах раздела и т.д. В конце номеров разделов и

подразделов ставят точку. Например, «3.2.3.». Текст пояснительной записки должен

быть кратким, четким и не допускать различных толкований.

Заголовки разделов записываются симметрично тексту прописными буквами.

Заголовки подразделов записываются с абзаца строчными буквами. Точку в конце

заголовка не ставят. Перенос слов в заголовках и подчеркивание заголовков не до-

пускается

Структурные части начинаются с новых листов, которые не нумеруются. Заго-

ловки пишутся прописными буквами – РЕФЕРАТ, СОДЕРЖАНИЕ, ВВЕДЕНИЕ и т. д.

Ссылки на формулы в тексте дают в виде, например, "...в формуле (4.1)…",

что означает ссылку на первую формулу четвертого раздела.

В тексте числа с размерностью следует писать цифрами, без размерности —

словами,

например: "стоимость 30 тыс. рублей", "проверка проводится три раза".

Иллюстрации выполняются на листах писчей, чертежной или миллиметровой

бумаги формата А4 карандашом, тушью или черной, синей, фиолетовой пастой. До-

пускается выполнение всех графических работ с помощью ЭВМ.

Каждый рисунок в пояснительной записке помещается после первой же ссыл-

ки на него или на странице, следующей после страницы с его первым упоминанием.

В приложения выносятся только те рисунки и таблицы, которые не используются в

основной части непосредственно при изложении материала. Иллюстрации обозна-

чаются словом "Рис." и нумеруются в пределах раздела арабскими цифрами, на-

пример, «Рис. 2.5.», что означает пятый рисунок второго раздела. После обозначе-

ния рисунка следует краткая подрисуночная надпись, отражающая суть изображе-

ния.

Рисунки располагаются таким образом, чтобы их можно было рассматривать

без поворота пояснительной записки. Если это невозможно, то так, чтобы для рас-

смотрения документ нужно было повернуть по часовой стрелке.

Таблицы нумеруются в пределах раздела, например, «Таблица 3.2». Если таб-

лица не помещается на одной странице и требует переноса, то остальные ее части

именуются, соответственно, «Продолжение табл. 3.2» и «Окончание табл. 3.2». Таб-

лица может иметь заголовок, помещаемый над таблицей. Ссылки на таблицы в тек-

сте дают в виде, например, «…приведены в табл. 3.2…», что означает ссылку на

вторую таблицу третьего раздела.

Приложения оформляются как структурные части пояснительной записки. Ка-

ждое приложение начинается с нового листа. При ссылке на приложение пишут сло-

во “приложение” полностью и указывают номер приложения, например, “…в прило-

жении 3”. При наличии только одного приложения оно не нумеруется. Нумерация

всех листов пояснительной записки с приложениями должна быть сквозная.

Принципиальная схема периферийного устройства выполняются в соответст-

вии с требованиями ГОСТ 2.701-84. Схема выполняется на отдельном листе форма-

та А2 или А3 с помощью ЭВМ и снабжается основной надписью, которая располага-

ется в правом нижнем углу листа вдоль длинной его стороны. Форма, содержание,

расположение и размеры граф основных надписей должны соответствовать ГОСТ

2.104-68. Примеры основных надписей для принципиальной схемы периферийного

устройства и перечня элементов приведены в прил. 2. Допускается выполнение

принципиальной схемы на листах аналогичного формата чертежной или миллимет-

ровой бумаги карандашом, тушью или черной, синей, фиолетовой пастой.

Более подробные сведения о правилах выполнения структурных, функцио-

нальных и принципиальных схем, правилах начертания элементов принципиальных

схем, а также оформлении перечня элементов можно найти в [26].

5. ПРИМЕЧАНИЯ

1. Процесс разработки микропроцессорного комплекса можно разбить на ряд

этапов, которые необходимо выполнять в следующей последовательности:

• разработка структурной схемы комплекса;

• разработка функциональной схемы комплекса;

• разработка алгоритмов функционирования комплекса;

• разработка форматов информационных и служебных посылок, а также

оценка их длительностей;

• краткое описание элементной базы;

• разработка структуры интерфейса и временных диаграмм его сигналов;

• разработка принципиальной схемы периферийного устройства;

• разработка структуры программных модулей и адресного пространства;

• разработка программных модулей.

2. При разработке алгоритма функционирования комплекса предусмотреть ме-

ры, повышающие надежность передачи информации (использование кодов,

обнаруживающих ошибки, ретрансляция переданных блоков информации с

последующей сверкой их с оригиналом и т.д.), а также исключающие возмож-

ность "зависания" системы или ее неправильное срабатывание при возникно-

вении сбоев в канале связи.

3. Периодичность обращения центрального процессорного устройства к пери-

ферийному определяется не программированием таймера, а потребностями

задач, выполняемых в этом устройстве. Обращение может происходить в слу-

чайные моменты времени, но не чаще, чем указано в задании.

4. При выполнении курсового проекта следует помнить, что в литературе описа-

ны типовые схемотехнические решения, которые можно использовать при

разработке отдельных узлов аппаратного обеспечения периферийного уст-

ройства. Между тем, существует множество конкретных инженерных решений,

которые могут быть предложены самим студентом.

5. Под термином «последовательный интерфейс» следует понимать нуль-

модемное соединение центрального и периферийного устройства, являющее-

ся простейшим частным случаем интерфейса RS-232C (СТЫК-С2).

6. Под термином «параллельный интерфейс» следует понимать какой-либо ва-

риант параллельного интерфейса, реализующего стробируемый обмен по

сигналам квитирования, т.е. очень упрощенный вариант интерфейса

CENTRONIX (ИРПР-М).

7. Предполагается, что длина кабеля не превышает 1.5 м для параллельного ин-

терфейса и 15 м для последовательного. Необходимо помнить, что соответ-

ствующий интерфейс определяет не только протокол обмена, но и уровни на-

пряжения сигналов в линии связи.

8. Использование типовых схемотехнических решений отдельных узлов при раз-

работке аппаратного обеспечения периферийного устройства не освобождает

студента от необходимости понимания принципов их функционирования и на-

значения отдельных элементов схемы.

9. Для упрощения разрабатываемого комплекса не рекомендуется использовать

механизмы систем прерывания и ПДП. При использовании обмена в режиме

прерывания не забывать о необходимости организации стека.

10. Объем памяти, необходимый для размещения простейшего монитора и слу-

жебных программ, считать равным 3 К.

11. Программное обеспечение центрального процессорного устройства писать

только в виде подпрограмм, осуществляющих обмен.

12. В теме 1 имеется в виду, что на интервале генерации звуковой последова-

тельности L укладывается целое число звуков.

13. В теме 2 при разработке алгоритма функционирования комплекса предусмот-

реть меры исключающие "потерю" сработавшего датчика при срабатывании

нескольких датчиков в перекрывающиеся моменты времени (в одной или не-

скольких группах). Кроме того, необходимо учесть наличие дребезга контактов

датчиков в моменты срабатывания.

14. В теме 3 не забывать о том, что после каждого цикла опроса АЦП данные

должны быть переданы в фиксированные ячейки ОЗУ центрального процес-

сорного устройства.

15. В теме 4 иметь в виду, что аналоговые напряжения на выходах всех каналов

должны появляться в один момент времени. Поступление Т=0 означает, что

время, в течение которого напряжение с соответствующим масштабом при-

сутствует на выходе конкретного ЦАП, определяется не значением Т, а мо-

ментом поступления следующего блока данных от центрального процессорно-

го устройства.

16. В теме 5 не забывать о том, что при использовании режима динамической ин-

дикации интенсивность свечения индикаторов существенно падает, и требу-

ются специальные меры для ее повышения.

17. Отсутствие в курсовом проекте каких-либо материалов, из перечисленных в

п.3 и 4, или небрежное их оформление, а также сдача проекта без уважитель-

ной причины после срока, установленного учебным графиком, влекут за собой

СНИЖЕНИЕ оценки на 1 балл.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО “Уральский государственный технический университет – УПИ”

Кафедра автоматики и информационных технологий

Оценка работы_________________

Члены комиссии________________

________________

СИСТЕМА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ТИПА "БЕГУЩАЯ СТРОКА"

Вариант № 5.2

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине “Организация ЭВМ и систем”

Студент гр. Р-320 Иванов

В.П. ________________________________

Руководитель: Хмелевский И.В ________________________________

2005

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Примеры заполнения основных надписей

2201 000000 154 Э3

Периферийное процессорное

устройство.

Схема электрическая

принципиальная

ЛИТ

МАССА

МАСШТАБ

ЛИСТ ЛИСТОВ 4

УГТУ

Каф. АиТ, Р-620

ДАТА

ПОДП. № ДОКУМ

ЛИСТ

ИЗМ

Студент

Руков.

Утв.

Хмелевский

Петров

Рис. П.2.1. Основная надпись для первых листов чертежей и схем

2201 000000 154 ПЭ3

Периферийное процессорное

устройство.

Перечень элементов

ЛИТ

МАССА

МАСШТАБ

УГТУ

Каф. АиТ, Р-620

ДАТА

ПОДП. № ДОКУМ

ЛИСТ

ИЗМ

Студент

Руков.

Утв.

Хмелевский

Петров

Рис. П.2.2. Основная надпись для перечня элементов

2201 000000 154

ЛИСТ

ДАТА

ПОДП. № ДОКУМ

ЛИСТ

ИЗМ

Рис. П.2.3. Основная надпись для чертежей (схем) и текстовых

конструкторских документов (последующие листы)

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обра-

ботки сигналов: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1988. 368 с.

2. Балашов Е.П., Григорьев В.Л., Петров Г.А. Микро- и мини-ЭВМ: Учеб. пособие

для вузов. Л.: Энергоатомиздат, 1984. 376 с.

3. Нестеров П.В., Шаньгин В.Ф

., Горбунов В.Л. и др. Микропроцессоры: Учеб. посо-

бие для вузов: В 3-х кн. / Под общ. ред. Преснухина Л.Н. М.: Высшая школа,

1986. Кн.1–495 с., Кн.2–383 с., Кн.3–351 с.

4. Грушин С.И., Душутин И.Д., Мелехин В.Ф. Проектирование аппаратных средств

микропроцессорных систем: Учеб. пособие. Л.: ЛПИ им. Калинина, 1990. 78

с.

5. Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ: Учеб. пособие для вузов.

М.: Высшая школа, 1987. 318 с.

6. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства: Учеб. пособие для

втузов. СПб.: Политехника, 1996. 885 с.

7. Злобин В.К., Григорьев В.Л. Программирование арифметических операций в

микропроцессорах: Учеб. пособие для технических вузов. М.:

Высш. Шк., 1991.

303 с.

8. Майоров В.Г., Гаврилов А.И. Практический курс программирования микропро-

цессорных систем: Учеб. пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1989. 266 с.

9. Аверьянов Н.Н., Березенко А.И., Борщенко Ю.Н. и др. Микропроцессоры и мик-

ропроцессорные комплекты интегральных микросхем: Справочник: В 2-х т. / Под

общ. ред. Шахнова В.

А. М.: Радио и связь, 1988. Т.1–368 с., Т.2–368 с.

10. Гришин Г.Г., Мошков А.А., Ольшанский О.В., Овечкин Ю.А. Микропроцессоры:

Справочное пособие для разработчиков судовой РЭА / Под общ. ред.

Овечкина Ю.А. Л.: Судостроение, 1988. 520 с.

11. Хвощ С.Т., Варлинский Н.Н., Попов Е.А.. Микропроцессоры и микроЭВМ в

систе-

мах автоматического управления: Справочник. Л.: Машиностроение, 1987.

640 с.

12. Гордонов А.Ю., Бекин Н.В., Цыркин В.В. и др. Большие интегральные схемы за-

поминающих устройств: Справочник / Под общ. ред. Гордонова А.Ю. и

Дьякова Ю.Н. М.: Радио и связь, 1990. 288 с.

13. Лебедев О. Н. Применение микросхем памяти в электронных

устройствах: Спра-

вочное пособие. М.: Радио и связь, 1994. 216 с.

14. Лебедев О.Н., Мирошниченко А.И., Телец В.А. Изделия электронной техники.

Цифровые микросхемы. Микросхемы памяти. Микросхемы ЦАП и АЦП: Справоч-

ник. М.: Радио и связь, 1994. 248 с.

15. Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: Функционирование, пара-

метры,

применение. М.: Энергоатомиздат, 1990. 320 с.

16. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры: Инженерные решения. М.: Радио

и связь, 1986. 264 с.

17. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры: Инженерные решения: Справоч-

ник. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1990. 512 с.

18. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на

интегральных микросхемах: Справочник. М.: Радио и связь, 1990. 304 с.

19. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. М.: Радио и связь,

1987. 352 с.

20. Мячев А.А., Иванов В.В. Интерфейсы вычислительных систем на базе мини- и

микроЭВМ / Под ред. Наумова Б.

Н. М.: Радио и связь, 1986. 248 с.

21. Мячев А.А., Степанов В.Н., Щербо В.К. Интерфейсы систем обработки данных:

Справочник / Под общ. ред. Мячева А.А. М.: Радио и связь, 1989. 415 с.

22. Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК: Энциклопедия. СПб.: Питер, 2002. 528 с.

23. Алексенко А.Г., Галицын А.А., Иванников А.Д.

Проектирование радиоэлектронной

аппаратуры на микропроцессорах: Программирование, типовые решения, мето-

ды отладки. М.: Радио и связь, 1984. 272 с.

24. Коффрон Дж. Технические средства микропроцессорных систем. М.: Мир, 1983.

344 с.

25. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3-х т.: Пер. с англ: 4-е изд. М.:

Мир, 1993. Т.1–413 с., Т.2–371 с., Т.3–367 с.

26. Битюцкий В

.П., Хмелевский И.В., Ералев Е.В. Дипломное проектирование: Часть

2. Содержание и правила оформления дипломного проекта (работы): Методиче-

ские указания к дипломному проектированию. Екатеринбург: изд. МИДО, 1998.

40 с.

Хмелевский Игорь Васильевич

Битюцкий Валерий Петрович

ОРГАНИЗАЦИЯ ЭВМ И СИСТЕМ

ОДНОПРОЦЕССОРНЫЕ ЭВМ

ЧАСТЬ 5

Редактор издательства

И.Г. Южакова

Компьютерный набор авторский

Подписано в печать 20.06.2005 Формат 60 х 84 1/16

Бумага типографская Офсетная печать Усл. печ. л. 1,6

Уч.-изд. л. 1,52 Тираж 150 Заказ Цена "С"

Редакционно-издательский отдел ГОУ ВПО УГТУ-УПИ

620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

Ризография НИЧ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ

620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19