| Главная страница | | Архитектура микроЭВМ | | Принципы обмена данными | | Лабораторные работы | | Примеры систем | | Программно-логическая модель | | Справочная информация |

   СХЕМНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИНТЕРФЕЙСА С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ

   СХЕМЫ ЗАДАНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ

Довольно распространенным решением, предлагаемым студентами, является предложение использовать для этих целей клавишные регистры, подобные тем, что находятся на универсальных лабораторных установках кафедры. Дело в том, что клавишные регистры существуют только на этих установках. В реальной ситуации используется несколько иное решение.     Если источником потенциальных сигналов не является датчик с выходными сигналами в уровнях ТТЛ и эти сигналы не являются постоянными уровнями, а потенциальные сигналы могут изменяться в начале или в процессе работы, то это их источниками могут быть: тумблера, выключатели или клавишные переключатели. Источники сигналов

При добавлении к коммутационным устройствам сопротивления, подключенного к источнику питания +5V, в точке «А» получаются уровни сигналов логического «0» и «1». Добавление логических микросхем позволяет получить в точке «В» ТТЛ - уровни сигналов (см. >>).     Предполагается, что коммутационные устройства имеют фиксацию своего положения. Выходы схем получения потенциальных сигналов могут подключаться ко входам портов микроЭВМ, настроенных на режим ввода. Формирование уровней

   СХЕМЫ ЗАДАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

Применительно к работе микроЭВМ с внешними устройствами интерес представляют только одиночные импульсные сигналы или перепады сигналов (1/0 или 0/1). Трудно сказать что является первичным, а что вторичным. Одиночный импульсный сигнал может формироваться от перепада уровня сигнала, так же как перепад сигнала может являться следствием одиночного импульса.     Получить одиночный импульс из перепада сигнала можно с помощью ждущего мультивибратора на основе микросхемы К155ПГ3. Величины R могут находиться в интервале 5-50 КОм, номинал конденсатора - около 1000 пФ. Минимальная величина импульса может быть равна 30-40 нс. Схема мультивибратора

Импульсные входные сигналы могут сообщать микроЭВМ о наступлении какого-либо события, поступать на внешний вход таймера/счетчика или на вход внешнего прерывания. Однако при этом длительность импульса и его длительность уровней до и после изменения должны быть менее длительности одного машинного цикла. Более узкий импульс микроЭВМ не воспринимается. В таком случае необходимо использовать схему, в которой импульс изменяет состояние триггера, его измененное состояние или перепад выходного сигнала воспринимается микроЭВМ и после этого низким уровнем сигнала с выхода одного из портов (Pi) триггер сбрасывается в исходное состояние. Прием "узкого" импульса

Что касается коммутационного устройства  - источника одиночного импульса или источника перепада уровня сигнала, то в качестве таковых могут быть использованы кнопочные переключатели без фиксации. Устройства без фиксации

Использование схем с такими устройствами не позволяет получить именно один импульс. Дело в том, что эти устройства механические и при нажатии или отпускании кнопки или клавиши возникает так называемый «дребезг" контактов. "Дребезг" контактов

Длительность временного интервала «дребезга» составляет единицы мс. Подача такого сигнала на вход таймера/счетчика вызовет несколько его срабатываний, или несколько прерываний при подаче на входы INT0 или INT1.     Для предотвращения появления лишних сигналов при изменении состояния контакта можно использовать стандартную схему подавления "дребезга".     Такая схема может быть использована как источник сигналов внешних прерываний (при настройке на реакцию по перепаду). При настройке прерываний по уровню можно дополнить схему схемой фиксации "узкого" импульса. Сброс триггера должен осуществляться в программе обработки прерывания. Схема позволяет также задавать уровни потенциальных сигналов без «дребезга», но в таком случае коммутационные устройства должны иметь фиксацию своего состояния. Подавление "дребезга" контактов Прием "узкого" импульса

   СОГЛАСОВАНИЕ УРОВНЕЙ СИГНАЛОВ

МикроЭВМ имеет ТТЛ уровни своих выходных сигналов. При необходимости, когда внешнее устройство - приемник сигналов требует более высоких уровней логических сигналов (например, уровней КМОП), то можно использовать стандартные схемы в зависимости от номинала питания КМОП-схем. Схема согласования (1) Схема согласования (2)

Чаще всего дополнительные схемы согласования уровней при построении систем сбора и обработки информации на основе микроЭВМ семейства МК51 требуются при обмене данными по последовательному каналу. Такой обмен требует соблюдения требований интерфейса RS-323. Последовательный порт микроЭВМ имеет уровни ТТЛ: «1» - высокий уровень, «0» - низкий уровень. RS-232 требует для передачи «1» уровня - 12V, для передачи «0» - уровня +12V. RS-232

Согласование сигналов выполняется в соответствии со схемой на основе элементов из серии К170. В качестве передатчиков и приемников могут использоваться и другие схемы (например, передатчик - SN75150, приемник - SN75154, или же схема MAX232A, содержащая и передатчик и приемник). Согласование уровней

Если передача осуществляется на большое расстояние, то она должна выполняться в соответствии со стандартом ИРПС («токовая петля). Для формирования токовых посылок может использоваться схема на основе транзистора и оптрона. "Токовая петля"

   СХЕМЫ ИНДИКАЦИИ

Для свечения светодиода требуется ток 10-20 Ма. Подключение светодиодов непосредственно к выходу порта микроЭВМ обычно не используется. Рекомендуются две равнозначные схемы. При их применении необходимо учитывать, что при системном сбросе на выходах портов устанавливается исходное состояние, соответствующее «1».     Подобные схемы с открытым коллектором могут также обеспечивать работу микроЭВМ на реле, динамики или иные токовые схемы. Индикация на светодиодах

Серийные схемы 7-сегментных индикаторов включают в себя 7 светодиодов (a-g). Если с выходов портов микроЭВМ выдается 7-разрядный код, состояния разрядов которого соответствуют комбинациям входных сигналов 7-сегментного индикатора, то для формирования входных токов могут быть использованы схемы с открытым коллектором. В случаях, когда микроЭВМ на своих выходах формирует 4-разрядные двоично-десятичные коды, обычно применяются стандартные схемы преобразователей или же соответствующим образом «прошитые» ПЗУ. Входной сигнал «Е» преобразователей предназначен для динамического управления с целью уменьшения потребления индикатором тока от источника питания. Индикация на 7-сегментных индикаторах

| На главную страницу | На начало раздела | На начало страницы |	© КСиТ МИФИ, 2000-2002 г.