Разработка блока управления тюнером спутникового телевидения

36 - [pic] - вход – запись.

Микросхема может функционировать в 3-х основных режимах.

В режиме 0 обеспечивается возможность синхронной программно

управляемой передачи данных через 2 независимых 8 разрядных канала ВА, ВВ и

два 4 разрядных канала ВС.

В режиме 1 обеспечивается возможность ввода или вывода информации

в/или из периферийного устройства через 2 независимых 8 разрядных канала

ВА, ВВ по сигналам квитирования.

При этом линии канала С используются для приема и выдачи сигналов

управления обменом.

В режиме 2 обеспечивается возможность обмена информацией с

периферийными устройствами через двунаправленную 8 разрядную шину ВА по

сигналам квитирования. Для передачи и приема сигналов управления обменом

используются 5 линий канала ВС.

Выбор соответствующего канала и направление передачи информации через

канал определяется сигналами А0, А1 и сигналами [pic], [pic], [pic]. Режим

работы каждого из каналов ВА, ВВ, ВС определяется содержимым регистра

управляющего слова (РУС). Производя запись управляющего слова в РУС можно

перевести микросхему в один из 3-х режимов работы: режим 0-простой

ввод/вывод; режим 1-стробируемый ввод/вывод; режим 2-двунапрвленный канал.

При подаче сигнала SR РУС устанавливается в состояние, при котором все

каналы настраиваются на работу в режиме 0 для ввода информации. Режим

работы каналов можно изменить как в начале, так и в процессе выполнения

работающей программы, что позволяет обслуживать различные периферийные

устройства в определенном порядке одной микросхемой. При изменении режима

работы любого канала все входные и выходные регистры каналов и триггеры

состояния сбрасываются. Графическое представление режимов работы каналов

показано на рисунке 5, а формат управляющего слова, определяющего режимы

работы каналов, приведены на рисунке 6.

|А0 |А1 |[pic]|[pic]|[pic]|Направление передачи информации |

|чтение | |

| |ВА[pic]канал данных |

| |ВВ[pic]канал данных |

| |ВС[pic]канал данных |

|0 |0 |0 |1 |0 | |

|0 |1 |0 |1 |0 | |

|1 |0 |0 |1 |0 | |

|запись | |

| |Канал данных[pic]ВА |

| |Канал данных[pic]ВВ |

| |Канал данных[pic]ВС |

| |Канал данных[pic]РУС |

|0 |0 |1 |0 |0 | |

|0 |1 |1 |0 |0 | |

|1 |0 |1 |0 |0 | |

|1 |1 |1 |0 |0 | |

|блокировка | |

| |Канал данных[pic]третья состояние|

| | |

| |Запрещенная комбинация |

|Х |Х |Х |Х |1 | |

|1 |1 |0 |1 |0 | |

Рисунок 5.

Разряды 0[pic]3

канала ВС

1 - ввод

1 0 - вывод

режим канал ВВ

работы ВА и 4-7 ВС 1-ввод

00-режим 0 0-вывод

01-режим 1

1х-режим 2 режим работы

ВВ и разрядов

канал ВА 0[pic]3 ВС

0-режим 0

1-ввод 1-режим 1

0-вывод Разряды 4[pic]7

канала ВС

1-ввод; 0-вывод

Рисунок 6.

В дополнение к основным режимам работы микросхема обеспечивает

возможность программно независимой установки в «1» и сброса в «0» любого из

разрядов регистра канала ВС.

Формат управляющего слова уст./сброса разрядов регистра канала ВС

показан на рисунке 7.

1 – установить в «1»

«0» 0 – установить в «0»

неопределенность

код разряд

000 0

001 1

010 2

011 3

100 4

101 5

110 6

110 7

Рисунок 7.

Если микросхема запрограммирована для работы в режиме 1 или 2, то через

выводы ВС0[pic]ВС3 канала ВС выдаются сигналы, которые могут использоваться

как сигналы запросов прерываний для МП. Эта особенность микросхемы

позволяет программно реализовать разрешения или запрет в обслуживании

любого внешнего устройства ввода/вывода без анализа запроса прерывания в

схеме прерывания системы.

В нашем случае необходимо запрограммировать микросхему 580ВВ55 на

вывод информации в режиме 0. Вот почему далее будет рассмотрен только этот

режим.

При работе микросхемы в режиме 0 обеспечивается простой ввод/вывод

информации через любой из 3-х каналов и сигналов управления обменом

информацией с периферийными устройствами не требуется. В этом режиме

микросхема представляет собой совокупность 2-х 8 разрядных и 2-х 4

разрядных каналов ввода или вывода. В режиме 0 возможны 16 различных

комбинаций схем ввода/вывода каналов ВА, ВВ, ВС. Это определяется

комбинациями в разрядах D4; D3; D1; D0 регистра управляющего слова.

Для нашего случая код должен иметь следующее указание:

|D4 |D3 |D1 |D0 |ВА;ВВ;ВС |

|0 |0 |0 |0 |вывод |

В режиме 0 входная информация не запоминается, а выходная хранится в

выходных регистрах до записи новой информации в канал или до записи нового

режима.

Графическое представление режима 0 показано на рисунке 8.

Канал адреса

Канал управления

Канал данных

D7[pic]D0

I/0 I/0 BC7[pic]BC0 BA7[pic]BA0

BB7[pic]BB0

Рисунок 8.

Для электрического соединения микросхемы 580ВВ55 и схемы управления

необходимо:

1) шину данных D0[pic]D7 схемы управления соединить с выводами

D0[pic]D7 микросхемы 580ВВ55.

2) Два младших разряда адресной шины соединить с выводами A0[pic]A1

микросхемы 580ВВ55.

3) Выводы [pic], [pic] микропроцессора 1821ВМ85 соединить с выводами

[pic], [pic] микросхемы 580ВВ55 соответственно.

4) На вход SR «Установка в исходное состояние» микросхемы 580ВВ55

подать низкий уровень (подключить к корпусу).

1.2.11. Фиксирующая схема.

Как уже отмечалось выше необходимо подавать сигналы в блок индикации

№ канала (2 индикатора) в строго определенные моменты времени. Для этого

необходимо предусмотреть устройство, которое по сигналам от процессора,

будет пропускать информацию на один из индикаторов блока индикации. В

качестве элементов фиксирующей схемы будем использовать 2 регистра типа

1533UP23.

Регистр, аналогичный UP22, нос 8 тактируемыми триггерами. Регистр

принимает и отображает информацию синхронно с положительным перепадом на

тактовом входе.

| |EO |C |Dn |Выход |

|Загрузка и считывание |Н | |«Н», «В» |«Н», «В» |

| | | | |соответственно |

|Загрузка регистра и |В | |«Н», «В» | |

|разрыв выходов | | | | |

Таким образом, подавая тактирующие сигналы на вход С (№11) регистра

1533UP23, мы разрешаем прохождение сигналов на соответствующий индикатор в

строго определенные моменты времени.

Un - № 20

Земля - № 10

1.2.12. Согласующая схема.

Для организации вывода информации в остальные блоки тюнера будем

использовать регистр 1533UP23, тактируемый сигналами от микропроцессора.

Принцип включения и управления регистра 1533UP23 рассмотрен в

предыдущей главе.

Для приема информации в устройство управления будем использовать

шинный формирователь 1533АП6. Как известно шинный формирователь

обеспечивает передачу информации в обоих направлениях. Для обеспечения

только ввода данных вывод №1 соединим с корпусом. Если появится

необходимость в выводе большего количества информации из устройства

управления, то с помощью микросхемы 1533АП6 можно будет решить данную

проблему.

Более подробная информация о микросхеме 1533АП6 приведена в главе

«Шина данных микропроцессора 1821ВМ85».

1.2.13. Схема дешифрации.

В предыдущих главах были рассмотрены основные блоки схемы управления

и было отмечено, что МП в строго определенные моменты времени должен

взаимодействовать с определенными микросхемами. Поэтому в данной схеме

необходимо предусмотреть устройство, которое по сигналам от процессора,

будет подключать к его шинам адреса или данных ту или иную микросхему или

группу микросхем. Из этого можно заключить, что в схеме системы должен

протекать некоторый процесс однозначного выбора и он организуется подачей

на линии адреса А11[pic]А15 определенного кода выбора или сигнала

разрешения доступа к отдельному блоку или блокам. К счастью, эта проблема

является классической и она имеет простое решение. В частности можно

использовать дешифратор, выполненный в виде ТТЛ устройства среднего уровня

интеграции, предназначенного для преобразования двоичного кода в напряжение

логического уровня, которое появляется в том выходном проводе, десятичный

номер которого соответствует двоичному коду. В последствии выходной провод

дешифратора подключают к входу «Выбор микросхемы» нужной микросхемы

(например вывод №18 (CS) микросхемы 537РУ10).

В качестве дешифратора будем использовать микросхему 1533ИД7. Выбор

данного дешифратора обусловлен количеством выходных линий и нагрузочной

способностью.

Микросхема 1533ИД7 – высокоскоростной дешифратор, преобразующий

трехразрядный код А0[pic]А2 (№1[pic]3) в напряжение низкого логического

уровня, появляющегося на одном из восьми выходов 0[pic]7. Дешифратор имеет

трехвходовый логический элемент разрешения.

В таблице показано, что дешифрация происходит, когда на входах

[pic](№4) и [pic](№5), напряжение низкого уровня, а на входе Е3(№6)

высокого. При других логических уровнях на входах разрешения, на всех

выходах имеются напряжения высокого уровня.

|[pic] |[pic] |В |Q |[pic] |

|Н |Х |Х |Н |В |

|Х |В |Х |Н |В |

|Х |Х |Н |Н |В |

|В |Н |[pic] | | |

|В |[pic] |В | | |

|[pic] |Н |В | | |

Если согласно этим условиям мультивибратор запущен, выходной импульс

можно продолжить, подав на вход [pic] напряжение низкого уровня (или на

вход В-высокого). С момента этой дополнительной операции до окончания

импульса пройдет время [pic]вых.

Схема включения:

5

9

12

10

16 5B

6 R[pic]

C[pic]

11 7

8

1.3. Расчеты параметров и элементов принципиальной схемы.

1.3.1. Расчет адресной шины и шины данных

микропроцессора 1821ВМ85.

При проектировании адресной шины и шины данных необходимо оценить

величину токовой нагрузки, т.к. они связаны со множеством устройств,

подключенных параллельно. Если для адресной шины и шины данных характерен

ток, по величине превосходящий допустимое значение на выходе МП, то такую

линию необходимо буферировать.

a) Расчет адресной шины:

Для микропроцессора максимально допустимая нагрузка на адресной линии

составляет:

Uвых L=0,45 В Iвых L=2 мА

Uвых H=2,4 В Iвых H=400 мкА

для регистра 1533 UP22:

Iвх Н=20 мкА Iвх H[pic]=8[pic]20=160 мкА[pic]400 мкА

Iвх L=0,1 мА IвхL[pic]=8[pic]0,1=0,8 мА[pic]2 мА

Таким образом входной ток микросхемы 1533ИР22 не является большим для

МП 1821ВМ85.

Теперь проверим, обеспечивается ли нагрузочная способность для

элементов схемы, которые являются адресной информации.

А11[pic]А15

+5В А0[pic]А15

А0[pic]А7

А8[pic]А10 А8[pic]А12,А15

1533ИР22 А0[pic]А1

Iвх L=Iвх Н=20 мкА – для ОЗУ

Iвх L=Iвх Н=10 мкА – для ПЗУ

Iвх L=Iвх Н=14 мкА – для устройства в/в.

Iвх L[pic]=Iвх Н[pic]=8[pic]20+8[pic]10+2[pic]14=268 мкА[pic]2,6 мА

Iвх L=24 мА для 1533ИР22

Iвх Н=2,6 мА

Адресные линии А8[pic]А15 буферировать не надо, т.к.

Iвх Н[pic] =3[pic]20+6[pic]10+5[pic]20=220 мкА[pic]400 мкА

Iвх L[pic]=3[pic]20+6[pic]10+5[pic]0,1 мА=620 мкА[pic]2 мА

b) Расчет шины данных.

Для микропроцессора максимально допустимая нагрузка на шине данных

составляет:

IвыхL=2 мА Uвых L=0,45 В

Iвых H=400 мкА UвыхH=2,4 В

для DНШУ 1533 АП6:

Iвх L=0,1 мА Iвх L[pic]=8[pic]0,1=0,8 мА

Iвх Н=20 мкА Iвх Н[pic]=8[pic]20=160 мкА

Выходной ток МП является большим, чем входной ток микросхемы 1533АП6,

а значит обеспечивается нагрузочная способность по току

Проверим, обеспечивается ли микросхемой 1533АП6 нагрузочная информация

для элементов схемы, которые являются «потребителями» информации о данных.

При записи информации в качестве нагрузки выступают следующие элементы

схемы: РЗУ, 3 регистра 1533ИР23, Устройство В/В КР580ВВ55.

Iвх L[pic]=20 мкА[pic]8+0,2 мА[pic]24+14мкА[pic]8=5,072 мА

Iвх Н[pic]=20 мкА[pic]8+20мкА[pic]24+14 мкА[pic]=752 мкА

Для микросхемы 1533 АП6

IвыхL=24 мА[pic]5,072 мА

Iвых H=3 мА[pic]752 мкА

Общий нагрузочный ток не является большим для ДНШУ 1533АП6.

При считывании информации из ОЗУ, ПЗУ или поступления информации от

микросхемы 1533 АП6 (DD16) возникать проблем с перегрузкой не должно, т.к.:

IвыхL=2,1 мА для ПЗУ 573РФ4

Iвых H=0,1 мА

IвыхL=4 мА для ОЗУ 537РУ10

Iвых H=2 мА

IвыхL=24 мА для 1533 АП6

Iвых H=3 мА

Информация поступает в МП через ДНШУ 1533АП6 (DD5), для которого:

Iвх L=0,1 мА Iвх L[pic]=0,8 мА

Iвх Н=20 мкА Iвх Н[pic]=160 мкА

c) Расчет шины AD0[pic]AD7 таймера 512ВИ1

Iвх L= Iвх Н=1 мкА Iвх [pic]=8[pic]1 мкА=8 мкА

Очевидно, что информация в таймер (как адресная, так и информация о

данных ) может поступать непосредственно с выходов AD0[pic]AD7

микропроцессора, т.к. для него:

IвыхL=2 мА Uвых L=0,45 В

Iвых H=400 мкА UвыхH=2,4 В

1.3.2. Расчет ЦАП.

На выходе ОУ Uвых ~коду на входе 572ПА1. Т.к. разрядность ЦАП N=10,

значит возможно 2N=1024 различных значений Uвых.

Шкала изменений выходного напряжения [pic]0[pic]Uon[pic]

Uon=-9 В для каналов видео и звука.

Uon=-6 В для канала поляризации.

Следовательно дискрет напряжения на входе составляет:

a) Для видео:

[pic]U=[pic]=8,8 мВ

Пример: код Uвых,В

0000000000 0

0000000010 17,6 мВ

1111111111 9

b) Для звука:

[pic]U=[pic]=70,86 мВ

Пример: код Uвых,В

0000000000 0

0000001000 70,86 мВ

0000010000 141,72 мВ

1111111000 9

c) Для поляризации:

[pic]U=[pic]=23,53 мВ

Пример: код Uвых,В

0000000000 0

0000000100 23,53 мВ

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7