МП жүйесіндегі интерфейс

Нормативтік сілтемелер 6
Пайданылатын қысқартулар мен белгілер 7
Кіріспе 8
1. Интерфейске негізгі түсініктер 9
2. Жеке және ортақ шиналы интерфейс 10
3. Интерфейсті ұйымдастыру компоненттері 16
Пайдаланылған әдебиеттер і 25

Тақырыбының өзектілігі.
Курстық жұмыстың өзектілігі тақырыб бойынша қарастылылған мателиалдардың микропроцессорлық техникада пайдалуымен анықталады.
Курстық жұмыстың мақсаттары мен міндеттерімикропроцессорлық техникадағы пайдаланатын құрылғыларды қолдану принциптеріне негізделеді.
Практикалық қажеттілігі.
Курстық жұмыстың практикалық қажеттілігі қарастырылған принциетері, құрылымдық схемалары, сипаттамалары әр-түрлі цифрлық техникада қолдану мұмкіндіктерімен анықталады.
Курстық жұмыстың мазмұны тапсырманың және әдістемелік нұсқаудың талаптарына сәйкеседі [1].

1. Б.С. Есмағамбетов. «Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар» пәні бойынша 5В071900 «Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар» мамандығы студенттеріне курстық жұмысты орындау үшін ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУ. М.О.Әуезов атындағы ОҚМУ баспа орталығы, Шымкент қ., Тауке хан д., 5
2. М.В.Напрасник. Микропроцессоры и микроЭВМ.-М.: Высшая школа, 1989.
3. Е.П.Балашов, В.Л.Григорьев, Г.А.Петров, Микро- и мини-ЭВМ.-Л.: Энергоатомиздат, 1984. (3)
4. С.Т.Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А. Попов. Под общей редакцией С.Т.Хвоща. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления. Справочник. – Л.: Машиностроение, 1987. (2)
5. Ч.Юэн, К.Бичем, Дж. Робинсон. Микропроцессорные системы и их применение при обработке сигналов. Перевод с английского Т.Э.Кренкеля. Под ред. Б.А.Калабекова. – М.: Радио и связь, 1986.
6. Есмағамбетов Б.С. Цифрлық құрылғылары және микропроцессорлар. Оқу құралы. Шымкент: «Нұрлы бейне» баспасы, 2010, 184с
7. Есмағамбетов Б.С. Басқару жүйелердргі микропро-цессорлық кешендер. Оқу құралы. Шымкент: «Әлем баспасы», 2013, 236с

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ
МИНИСТРЛІГІ
М.ӘУЕЗОВ атындағы ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
Автоматтандыру, ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯ және
БАСҚАРУ кафедрасы

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС
пәні Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар
мамандығы: Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар
тақырыбы: МП жүйесіндегі интерфейс

Жұмыс ____________
Бағасы
Бағасына қорғалды
___ ___________ 2015_ж.

Комиссия
____________
қолы, аты - жөні

____________
қолы, аты - жөні

Норма бақылау:
______________________
қолы, аты - жөні

Орындаған
Студент ________________________
Тобы _______________-
_______________________
қолы, аты - жөні,

Жетекші _____________________
қолы, аты - жөні,

Шымкент 2015 ж.
Ф.7.05 - 04
М.О. Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті
Автоматтандыру, ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯ және
БАСҚАРУ кафедрасы

Бекітемін
Кафедра меңгерушісі
Исмаилов С.Ө. т.ғ.к., доцент
___________ 2015ж.
Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар
пәні бойынша курстық жұмыс
ТАПСЫРМА № 5
Студент тобы
Жұмыс тақырыбы: МП жүйесіндегі интерфейс
Бастапқы мәліметтер жоқ

№
Курстық жұмыстың мазмұны
Орындау мерзімі
Салыстырмалы көлемі (парақ саны)
1
Кіріспе
2 апта
1-2
2
Интерфейске негізгі түсініктер
5 апта
1-2
3
Жеке және ортақ шиналы интерфейс
10 апта
5-6
4
Интерфейсті ұйымдастыру компоненттері
14 апта
8-9
5
Қолданылған әдебиеттер

1-2

№
Графикалық бөлімнің мазмұны
Орындау мерзімі
Парақ саны
Формат

Әдебиет:
1. Б.С. Есмағамбетов. Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар пәні бойынша әдістемелік нұсқау
2. Есмағамбетов Б.С. Цифрлық құрылғылары және микропроцессорлар. Оқу құралы. Шымкент: Нұрлы бейне баспасы, 2010, 184с
3.Есмағамбетов Б.С. Басқару жүйелердргі микропро-цессорлық кешендер. Оқу құралы. Шымкент: Әлем баспасы, 2013, 236с
Тапсырманың берілген күні _________, жұмысты қорғалған күні ______
Жұмыстың жетекшісі: _______________________
(аты - жөні, қолы)
Тапсырманы орындауға қабылдаған ____________________________
(күні, студенттің қолы)

Ф.7.04 - 06
Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
М.О. Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті

Ақпараттық технологиялар және энергетика жоғары мектебі
Автоматтандыру, телекоммуникация және басқару кафедрасы

Бекітемін
Кафедра меңгерушісі
Исмаилов С.Ө. т.ғ.к., доцент
_________________2015ж.

Курстық жұмыс қорғау
Хаттамасы № 5

пәні: Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар

студент ___________________ тобы _________________-
(аты - жөні)
Курстық жұмыс тақырыбы МП жүйесіндегі интерфейс
Қорғау кезінде келесі сұрақтарға жауап алынды:
1. ___________________________________ ____________________________
2. ___________________________________ ____________________________
3. ___________________________________ ____________________________

Курстық жұмысты орындау кезінде алынған балл (60 мүмкіндіктен) _______, қорғау бағаланды (40 мүмкіндіктен ) __________ балл.
Сомалық баллы ____________
Жұмыстың бағасы ____________
Курстық жұмыстың жетекшісі ___________________

Комиссия мүшелері _________________________

Комиссия мүшелері _____________________________

Қорғау күні ___________________________2015ж.

Аннотация

Соңғы кезде өндірістік технологиялық процестерінде қолданылатын машиналар мен жабдықтардың көбісінде басқару әрекеттері цифрлық аппаратурамен жүзеге асады. Басқаруды бір мақсатқа бағытталған ақпараттың өзгеруі деп қарастырғанда, мұндай аппаратура микропроцессордың ақпарат өңдейтін мүмкіндігін пайдаланады. Осы тұрғыдан қарағанда, курстық жұмысында қарастырылған мәселелер ақпараттың микропроцессорларға енгізетін, қабылданатын, сақталатын, түрлендірілетін, өзгертілетін және таратылатын әдістері мен өңдеуіш құрылғылардың жұмыс істеу принциптерімен танысуға жол ашады.
Курстық жұмысында микропрцессорлық жүйедегі интерфейс тұралы мәселелері қарастырылған. Оның ішінде интерфейске негізгі түсініктер, жеке және ортақ шиналы интерфейс, интерфейсті ұйымдастыру компоненттері.
Көлемі 25 бет, 1 кесте, 10 сурет, 7 әдебиет қолданылған.

Мазмұны

Нормативтік сілтемелер 6
Пайданылатын қысқартулар мен белгілер 7
Кіріспе 8
1. Интерфейске негізгі түсініктер 9
2. Жеке және ортақ шиналы интерфейс 10
3. Интерфейсті ұйымдастыру компоненттері 16
Пайдаланылған әдебиеттер і 25

Нормативті сілтемелер

Белгілер
Атауы
ВСН 205-84
Технологиялық процестерді автоматтындыру жүйесінің электр құрылғыларының жобалау бойынша нұсқаулық
ГОСТ 2.708-81
Сандық және есептік техниканың электр схемаларын орындау ережесі
ГОСТ 2.755-87
Сызбадағы шартты графикалық белгілер.коммутациялық және байланыс желілер.
ГОСТ 2.754-72
Шартты шрафикалық электр құрылғылары және жоспардағы сымдар.
ГОСТ 2.601-95
Эксплуатациялық құжаттар (ЕСКД)
ФС ОҚМУ 4.6-002-2004 СМК
Оқу құжаттарын рәсімдеу ережелері. Графикалық құдаттарға қойылатын жалпы талаптар.
СНиП 3.05.07-85
Автоматтандыру жүйесі.
ПТҚ
Тұтынушылардың электр құрылғыларын техникалық пайдалану ережесі.
ТҚЕ

Тұтынушылардың электр құрылғыларын пайдалану кезінде техникалық қауіпсіздік ережелері
ВСН-329-78
Бақылау аспаптарының және автоматтаедыру құралдарын монтаждау мен жөндеу кезінде техникалық қауіпсіздігі бойынша нұсқаулық

Қолданылған қысқартулар мен белгілер

АЦТ - аналогты-цифрлық түрлендіргіш
МП - микропроцессор
ДБ - дайындық белгісі
Б.Сұр - Берілгендерге сұраныс
Б.Сен - Берілгендер сенімді
ҮР - үзуді растау
ПҮБ - приоритеттік үзулер блогы
ПШ - приоритеттер шифрлаушы
ҮС - үзуге сұраныстар
СС - салыстыру сұлбасы
ҮТ - үзу триггері
ҮРЕТ - үзуге рұқсат етпеу триггерін

Кіріспе

Тақырыбының өзектілігі.
Курстық жұмыстың өзектілігі тақырыб бойынша қарастылылған мателиалдардың микропроцессорлық техникада пайдалуымен анықталады.
Курстық жұмыстың мақсаттары мен міндеттері микропроцессорлық техникадағы пайдаланатын құрылғыларды қолдану принциптеріне негізделеді.
Практикалық қажеттілігі.
Курстық жұмыстың практикалық қажеттілігі қарастырылған принциетері, құрылымдық схемалары, сипаттамалары әр-түрлі цифрлық техникада қолдану мұмкіндіктерімен анықталады.
Курстық жұмыстың мазмұны тапсырманың және әдістемелік нұсқаудың талаптарына сәйкеседі [1].

1. Интерфейске негізгі түсініктер.

МикроЭЕМ маңызды қызметтерінің бірі сыртқы құрылғылармен берілгендермен алмасуы (кейде сыртқы құрылғыларды перифериялық деп аталады). Барлық сыртқы құрылғылар қызмет ету үшін белгілі бір басқарушы сигналдар жиынтығын, алмасу протоколды және микроЭЕМ-мен алмасу әдісін, қолданылатын код бір түрін қажет етеді. Сондықтан ақпаратпен алмасу шиналары сыртқы құрылғыларға тікелей емес интерфейс арқылы қосылады. Интерфейстің құрылымы мен жұмыс істеу принципі көп дәрежеде қосылатын компоненттердің үйлесімділігі мен анықталады. МикроЭЕМ-ға сыртқы құрылғыларды қосу үшін арнайы электрондық сұлбаларды қолданады, олар интерфейстік модульдер деп аталады [2,6]. Интерфейстік модульдің ұйымдастыруі көп жағдайда сыртқы құрылғылардың типімен және олардың физикалық табиғатымен (электрондық, электромеханикалық) және архитектурасымен анықталады.
Осылайша, интерфейс дегеніміз программалық және аппараттық құралдар жиынтығы. Олардың көмегімен микроЭЕМ компоненттері қойылған мәселелерді шешуге қызмет етуді ұйымдастыру үшін өзара бірігеді. Программалық қамтамасыз ету келесы программаларды қосады: драйвер-программалар, үзуге сұраныстарды өңдеу программалары, ақпарат типінің идентификациялар (берілгендер, басқарушы символдар және т.б.), форматтарды түрлендіру программалары және т.б.
Интерфейсті ұйымдастыру кезінде аппараттық және программалық құралдарды таңдау арасында компромистік шешімдер қабылдауға тура келеді. Себебі аппаратық бөлікті минималдау кезінде интерфейстің программалық қамтамасыз ету бағасы үлкееді.
Интерфейсті қолдану қажеттілігін анықтайтын негізгі белгілерді қарастырайық. Бұл - жылдамдығы, алмасу үшін қолданылатын кодтар, микропроцессордың архитектурасы, электрлік сипаттамалары. Егер бірігетін компоненттер бір-біріне бір немесе бірнеше көрсетілген белгілер бойынша сәйкес келмесе, олар интерфейстік модульсіз біріге алмайды. МикроЭЕМ-ң және перифериялық құрылғылардың әртүрлі жылдам жұмыс істеуі құрылғылардың берілгендермен алмасуға дайындығын тұрақты тексеруге талап етеді. Оған қосымша тапсыру кодтарды уақытша сақтау үшін арнайы буферлік регистрлерді талап етеді. МикроЭЕМ компоненттері берілгендерді бірдей интерпретациялау үшін ақпаратпен алмасуға арнайы стандартты кодтар қолданылады. Олардың ішінде алфавиттік- цифрлық символдар, арнайы символдар және басқарушы символдары бар. Микропроцессор архитектурасын қалыптастыратын берілгендер шинасын және адрес шинасын ұйымдастыруы МП мен СҚ-дың арасында берілгендерді алмасу протоколын анықтайды. Осы протоколда процессор мен перифериялық құрылғыларды синхрондау әдісі, қалып-күй белгілерінің кодтары, басқарушы сигналдары бар. МикроЭЕМ компоненттері осы алмасу протоколына бағынуы керек. МП-ң электрлік сипаттамалары интерфейс сұлбаларының электрлік сипаиттамалары мен үйлесімді болуы керек, ал олар өз кезегінде перифериялық құрылғының электрлік сипаттамаларымен үйлесімді болуы керек.
Жады мен перифериялық құрылғылармен микропроцессор интерфейсін ұйымдастыру ерекшеліктерін қарастырайық.

2 Жеке және ортақ шиналы интерфейс

Әртүрлі микроЭЕМ-да берілгендерді, адрестерді, басқарушы сигналдарды тарату кезінде шина жүйесінің қолдану тәртіптері әртүрлі болу мүмкін. Оған қарамастан екі құрылғылар (олардың бірі қорек көзі, ал басқасы - ақпарат қабылдағыш болып табылады) арасындағы ақпарат алмасу процедурасында, интерфейсті ұйымдастыруда принципиалды ортақ заңдылықтар бар [3,6]. Бұл заңдылықтар жалпы жағдайда ақпаратпен алмасу кезінде белгілі бір әрекет жиынтығын іске асыруға керектігіне байланысты. Осы әрекет жиынтығы мынандай: алмасуды орындау керек болған перифериялық құрылғыны және, егер талап етілсе, жады бөлігін адрестеу; перифериялық құрылғының қалып-күйінің оның алмасуға дайындығын анықтау мақсатындағы анализі; перифериялық құрылғыларда кейбір басқарушы функцияларды орындау, мысалы, бастапқы түсіру, қайта айналдыру, старт, тоқтату және т.б; егер қажет болса, берілгендерді тарату мен буферлеу; алмасу процесін процессорға үзу сигналын беру арқылы аяқтау. Бұл амалдар басқарушы сигналдар басқаруымен орындалады, олар кодтарды беру мен қабылдау, құрылғылардың дайындығын тексеру, алмасудың таңдалған режимі үшін сигналдарды қалыптастыруды қамтамасыз етеді. Басқарушы сигналдар мен оларға сәйкес процессордың сыртқы шиналарының [4] 1-суретте келтірілген типтік жиынтығын бөлуге болады. Олардың берілгендерді, адрестерді, басқарушы сигналдарды беру кезіндегі логикалық құрылым мен физикалық ұйымдастыру қосарлануы әртүрлі процессорларда, әрине әртүрлі болуы мүмкін.

Сурет 1 - Процессордың сыртқы шиналар мен сигналдары.

Микропроцессорлық техникада процессор, жады және перифериялық құрылғылар арасындағы интерфейстің екі негізгі типін анықтайды [5].
1. Шиналар жүйесі оқшауланған (жеке) интерфейс, функционалдық тұрғыдан кодтарды берудің екі такты бар: процессор- жады және процессор- перифериялық құрылғылар, олармен байланысу жеке бұйрықтар тобымен орындалады.
2.Жалпы (ортақ) шиналы интерфейс.

Сурет 2 - Жеке шиналы интерфейс.

Оқшауланған (жеке) шинамен интерфейс [6]. Жеке шинамен интерфейсті ұйымдастыру 2-суретте көрсетілген. Оның ерекшелігі перифериялық құрылғылар мен жадымен ақпарат алмасуда бұйрықтардың жеке тобын қолданатындығы және ақпаратпен алмасу кезінде жады мен перифериялық құрылғыларды бөлек адрестеу. Мысалы, КР580 МП негізіндегі микроЭЕМ-да перифериялық құрылғылармен алмасу үшін екі байттық IN PORT енгізу және OUT PORT шығару бұйрықтары қолданылады, олардың форматтары 5.2-суретте келтірілген. Алмасуды басқару басқарушы IOR енгізу немесе IOW шығару сигналдарының әсерімен орындалады, ал алмасудың өзі А аккумулятор мен интерфейстік модулдің перифериялық құрылғының буферлік регистрі арасында орындалады.
Ал жадымен ақпарат алмасу кезінде берілгендерді тапсыру MOV бұйрықтар қолданылады. MOV r, M бұйрығы (H, L) 16-биттік регистрлік жұппен адрестелетін жады ұяшығынан аккумуляторға немесе r аймағында кодталатын кез-келген жалпы міндет регистріне тапсырады. MOV M, r бұйрығы керісінше МП регистрінен жады ұяшығына беруді орындайды. Адрестелетін жадының максималдық сыйымдылығы мұндай алмасу орындау кезінде 16-биттік адрес шинасы үшін 64Кбайтты құрайды.
Жеке шинамен интерфейстің келесі кемшіліктері бар:
1. МикроЭЕМ-да берілгендермен алмасу тек МП аккумуляторы арқылы орындалады. Егер берілгендерді жалпы мақсаттағы регистрге жазу керек болса, онда келесі бұйрықтарды орындау қажет:
MOV C, A ; аккумулятор ішіндегісі С регистрінде уақытша сақтау.
IN 001Q; перифериялық құрылғыдан кодты аккумуляторға енгізу.
MOV B, A; аккумулятор ішіндегісін В регистріне беру.
MOV A, C; аккумуляторды қайта қалпына келтіру.
2. Қосылатын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.