95082

Разработка по ЕСКД схемы электрической принципиальной на устройство: «Блок прерываний», работающее в стандарте VME

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Описание работы устройства Разработанное устройство – блок приоритетных прерываний БПП предназначен для построения систем прерывания. БПП обеспечивает: 8 отдельных уровней прерывания на каждый блок БПП; программируемый приоритет; автоматическую выработку вектора прерывания.

Русский

2015-09-19

98.5 KB

0 чел.

Блок прерываний

Оглавление

[1] 1. Техническое задание

[2] 2. Описание работы устройства

[3] 2.1. Структурная схема

[4] 2.2. Описание электрической схемы

[5] 3. Список литературы


1. Техническое задание

Разработать и оформить по ЕСКД схему электрическую принципиальную, перечень элементов и техническое описание на устройство: «Блок прерываний», работающее в стандарте VME.

Технические требования:

  •  При взаимодействии с автономным процессором должен организовывать 8 каналов прерываний с организацией программируемых приоритетов для каждого канала.
  •  Количество входных сигналов прерываний, заводимых в модуль через соединитель на передней панели – 8.
  •  Уровни входных сигналов – TTL.
  •  Блок прерываний должен генерировать запрос LAM, соответствующий наиболее приоритетному входному прерыванию.


2. Описание работы устройства

Разработанное устройство – блок приоритетных прерываний (БПП), предназначен для построения систем прерывания. БПП, обеспечивает:

8 отдельных уровней прерывания на каждый блок БПП;

программируемый приоритет;

автоматическую выработку вектора прерывания.

Для начала работы БПП необходимо (начальные установки производятся по сигналу CLR):

сбросить триггер прерывания (лог. 0);

на вывод ERC подать лог. 0;

на вывод EG подать лог.1;

в регистр текущего состояния записать код текущего приоритета (в самом начале записываем нулевой код) по входам P0 – P2 и лог.1 по входу GS. Запись производится сигналом по выводу EW. По фронту сигнала EW происходит сброс триггера блокировки прерывания в 0, и на регистр запросов прерывания приходит разрешающий сигнал записи информации с входов IR0 – IR7. При обработке сигналов прерывания на выходах IC0-IC2 будет код старшего по приоритету прерывания. Приоритет задается таким образом, что старший приоритет имеет сигнал с входа IR7, следующий по приоритету вход IR6 и т.д., вход IR0 имеет соответственно младший приоритет. В микросхеме реализуется схема сравнения кода старшего из прерываний с кодом, записанным на входы P0-P2, если код прерывания старше кода в регистре текущего состояния (РГС), то на выходе будет лог. 1, которая впоследствии осуществляет запрос подтверждения прерывания. Если код прерывания равен или младше кода в РТС то схема сравнения вырабатывает лог. 0, в таком случае сигнал пройдет только тогда, когда на вход GS записать лог. 0. Реализация соответствующих программных сигналов осуществляется на устройствах DD10, DD11, DD13, DD14, DD15, DD21, DD22, DD23. Длительность сигнала IA задается генератором импульсов, которые подаются на вход CLK[4].

Сброс триггера блокировки прерывания осуществляется подачей сигнала CLR на вход EW. Этим сигналом также сбрасываются триггеры DD22-DD24 и триггер DD11.

БПП выполнен на микросхеме TTL серии К589ИК14.

Назначение выводов микросхемы К589ИК14.

Вывод

Обозначение

Тип вывода

Функциональное назначение выводов

Код представления информации

1 – 3

P0 – P2

Входы

Уровень приоритета

Обратный

4

GS

Вход

Выборка уровня приоритета

Обратный

5

IA

Выход

Прерывание

Обратный

6

CLK

Вход

Синхронизация

Прямой

7

INE

Вход

Стробирующий сигнал разрешения прерывания

Прямой

8 – 10

IC0 – IC2

Выходы

Код прерывания

Обратный

11

ERC

Вход

Разрешение считывания кода прерывания

Обратный

12

GND

---

Общий

13

EG

Вход

Разрешение группы прерывания

Прямой

14

GE

Вход

Разрешение следующей группы прерывания

Прямой

15 – 22

IR0 – IR7

Входы

Запросы прерывания

Обратный

23

EW

Вход

Разрешение записи

Обратный

24

Uсс

---

Напряжение питания

2.1. Структурная схема

Устройство состоит из двух блоков:

  •  Запросчик (или блок сопряжения с VME). Этот блок обеспечивает прием и дешифрацию команд из магистрали VME, а также формирование в магистраль ответных сигналов.
  •  Блок приоритетных прерываний отвечает за обработку сигналов прерываний и генерацию сигнала LAM соответствующего наиболее приоритетному прерыванию.  Автоматическое формирование и выдачу «вектора прерывания» на ШД.

Взаимодействие блоков между собой показано на рисунке:

                                                                  VME

                                                LAM

                                                                                       

                                                               

                                  

                                    

                                

                                 

                                   IR0…………….IR7


2.2. Описание электрической схемы

Устройство работает в режиме Slave и обменивается с устройствами VME типа Master 16-разрядными словами данных.

Для непривилегированной адресации биты AM0–AM5 должны принимать значение 0x29:

AM5

AM4

AM3

AM2

AM1

AM0

1

0

1

0

0

1

Адрес устройства положим равным 0011001100110011.

Так как пересылка данных 2-х байтовая (11 разрядов), то модуль сопряжения должен принимать следующие управляющие сигналы:

Команда (Сигнал)

DS0*

DS1*

A01

LWORD*

WRITE*

Запись (DTBw)

0

0

0

1

0

Где комбинация сигналов DS0*, DS1*, A01 и LWORD* указывает к скольким байтовым ячейкам, обращается задатчик. Сигнал WRITE* указывает на направление передачи данных (в данном случае от ЗАДАТЧИКА к ИСПОЛНИТЕЛЮ).

Блок сопряжения устройства с VME выполнен на элементах DD1…DD8 (первый лист принципиальной схемы).

Черточки над сигналами (на принципиальной схеме) обозначают инверсию, т.е. сигнал прошел через инвертор.

Сигналы А01-А16 и АМ0-АМ5 поступают на три ПЗУ DD1…DD3 (каждая из которых выдает, бит, соответствующий высокому уровню), в которых происходит проверка сигналов AM00…AM5 на соответствие 101001 и проверка сигналов A01…A16 на соответствие адресу устройства (0011001100110011). Затем, если проверка проходит успешно, по стробу AS происходит установка выхода Q триггера DD5 в лог 1. Состояние этого выхода показывает, было ли по стробу AS обращение к данному устройству или нет.

Карты прошивки ПЗУ током имеют следующий вид:

А1

А2

А3

А4

А5

А6

А7

А8

А9

I

1

0

0

1

0

1

0

0

1

1

                                                                      DD1

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

I

1

0

0

1

1

0

0

1

1

1

                                                                        DD2

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

I

0

0

1

1

                                                                          DD3

На элементах DD6 и DD7 происходит проверка сигналов DS1*, LWORD*, DS0*, AS*, IACK*, WRITE* и A. Если сигналы приходят верные, то по фронту сигналов DS1* DS0* AS*  на выходе элемента DD8, образуется сигнал DTBw. По этому сигналу остальные блоки устройства определяют, разрешено чтение с шины данных VME или нет.

По фронту сигнала DTBw происходит запись данных с шины D00…D15 в регистры DD17, DD18. Данные с этих регистров поступают на шинные формирователи DD20 и DD21. На которых в дальнейшем будет формироваться «вектор прерывания».

Блок приоритетных прерываний выполнен на элементах DD10…DD16, DD19, DD22…DD30. Сигналы прерываний (LAM) от внешних устройств поступает на БПП (блок приоритетного прерывания) DD16, в котором происходит сравнение прерываний по приоритету. Приоритет осуществляется таким образом, что прерывание на входе IR7 имеет старший приоритет, на входе IR6 младший относительно IR7 приоритет и т.д., а прерывание на входе IR0 самый младший приоритет. Таким образом при обработке запросов прерываний на выходе IA будет запрос на подтверждение прерывания старшего по приоритету прерывания. Код этого прерывания будет на выходах IC0-IC2, который запишется в регистр DD19 по фронту сигнала IA, а с регистра будет подаваться на шинный формирователь DD20, с которого по запросу «вектора прерывания», сигналом RVI, на шину данных по входам D02-D04. Выход IA БПП соединен с сигналом прерывания одной из 7 линий IRQ1-IRQ7. С какой из линий будет соединен выход IA определяется ключом SA1. По одной из 7 линий запроса прерывания сигнал поступает на магистраль VME и на шифратор DD25, где задается 3-х разрядный код, который поступает на схему сравнения(компаратор) DD27. При подтверждении прерывания устанавливается низкий уровень сигнала IACK*. По команде «Запрос вектора прерывания» происходит проверка, обращена ли команда этому устройству (прерывание с номером IRQx). Проверка происходит по коду с линий адреса A01-A03, который записывается на регистр DD26, по фронту импульса AS*. С регистра «вектор прерывания подается на схему сравнения и если код на линиях A01-A03 совпадает с кодом, который поступил с регистра DD25, то на выходе A= будет лог.1. Этот сигнал поступает на элемент DD28, вместе с инвертированным сигналом IRQx. На выходе DD28 будет сигнал DTBr, который означает что адрес «вектора прерывания» верен и что сигнал прерывания был; также запрещая распространение сигнала IACKOUT* (если выше сказанные условия не осуществляются, то обработчик прерываний не реагирует на сигнал IACKIN и генерирует сигнал IACKOUT). Сигнал DTBr поступает на элемент DD10, где проходит проверку с остальными сигналами управления: IACK*, DS0*, DS1* и WRITE*. Если проверка проходит успешно, то выходит сигнал RVI («запрос вектора прерывания»), который разрешает шинным формирователям выдать «вектор прерывания» на шину данных по линиям D00-D15 и посылает сигнал CLR. Этот сигнал сбрасывает регистры DD11, DD22-24 и триггер блокировки прерывания в БПП (т.е. осуществляет начальные установки), начиная новый цикл приема прерываний.


3. Список литературы

  1.  С. В. Якубовский, Л. И. Ниссельсон, В. И. Кулешова, «Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы», М: «Радио и Связь», 1989 г.
  2.  Б.В.Тарабрин, Л.Ф.Лунин. «Интегральные микросхемы» – М: «Радио и связь», 1984 г.
  3.  В. Л. Шило «Популярные цифровые микросхемы: Справочник» – Челябинск: «Металлургия», 1989 г.
  4.  В. А. Шахнова «Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем: Справочник» - Москва: «Радио и связь», 1988 г.
  5.  ГОСТ Р МЭК 821-2000 Магистраль микропроцессорных систем для обмена информацией разрядностью от 1 до 4 байтов (Магистраль VME): «ИПК Издательство стандартов», 2000 г.


Запросчик

Блок приоритетных прерываний

  1.  

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

524. Социальный конфликт: сущность, этапы развития, возможности разрешения 89 KB
  Конфликты между индивидами, сущность и проблемы социального конфликта. Пути и способы регулирования социальных конфликтов. Глубокие и сложные процессы в современном российском обществе социальный кризис, трансформация социальной структуры, политические и духовные изменения.
525. Чехословаччина - республіка двох соціалістичних держав 59.5 KB
  Складалася з двох соціалістичних республік — Чехії і Словаччини. Територія 127 896 км², населення — 15 420 000 (1983), столиця — Прага. ЧСР постала 28 жовтня 1918, в серпні 1992 було прийнято рішення про створення окремих Чеської і Словацької республік.
526. Параллельное хеширование на GPU в реальном времени 84 KB
  Эффективный алгоритм параллелизма данных для построения больших хеш-таблиц на миллионы элементов в режиме реального времени. Гибридная хеш-таблица основана на современных идеях из теории хеширования. Компромисс между сроками строительства, временем доступа и рационального использования пространства.
527. Тест стиральных Порошков-концентратов 83 KB
  Активную основу стирального порошка составляют поверхностноактивные вещества (сокращенно ПАВ), их доля – 1525%, самый простой пример ПАВ – мыло. Задача ПАВ состоит в смачивании загрязненной ткани моющим раствором и ослаблении связи загрязнения и ткани.
528. Деятельность отдела по подбору персонала ОАО Альфа-Банк 94 KB
  Во время прохождения практики у меня была возможность непосредственно ознакомиться со структурой реально работающей организации, специализацией отдела, где я работал, а также проявить себя как молодого специалиста. В данном отчете представлены различные аспекты моей практики и мои впечатления о ней.
529. Пунктуаційні норми в писемному мовленні фахівців технічної сфери 96.5 KB
  Система правил письмового оформлення структури пропозиції. Утворення логіко-граматичного каркасу письмового висловлювання і точне вираження складних думок, які можуть бути виражені засобами усного мовлення.
530. Холодная штамповка. Формообразование заготовок из порошковых материалов 68.21 KB
  Формообразующие операции листовой штамповки. Схемы листовой штамповки при помощи эластичной среды и жидкости. Формообразование заготовок из порошковых материалов. Высокоскоростные методы штамповки.
531. Облік товарів у виробництві 78.5 KB
  Поняття, класифікація та оцінка товарів. Бухгалтерське відображення, операцій, пов'язаних з рухом товарів. Порядок списання товарів при їх вибутті. Торговельні, збутові підприємства на рахунку 28.
532. Изучение многовалютного алгоритма банкира 120 KB
  Изучение тупиковых ситуаций в операционных системах и алгоритма банкира, как средства обхода тупиков. Пример с участием пяти процессов и трех видов ресурсов, требуемых для завершения данных процессов.