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

31347. Образ птицы Бену в контексте древнеегипетской религии и мифологии 3.8 MB
  Важность специального исследования образа Бену обусловлена не только стремлением подробнее осветить его значение, но, и уходит гораздо глубже. На наш взгляд, объяснив закономерности развития и функционирования этого образа в системе древнеегипетских религиозно-мифологических представлений, мы во многом приблизимся к решению проблем, касающихся некоторых аспектов культа животных; и шире, к выявлению закономерностей мифотворчества в древнем Египте.
31348. ЭКРАННАЯ КУЛЬТУРА КАК НОВАЯ МИФОЛОГИЯ (НА ПРИМЕРЕ КИНО) 6.3 MB
  Экранная культура: основные понятия история развития и специфика современного состояния Понятие экранной культуры и основные этапы ее развития Экранная культура и современное коммуникативное пространство Экранная культура в контексте средств массовой коммуникации. Мифы в экранной культуре: традиции и современность Понятие мифа применительно к экранной культуре Новая мифология как способ...
31349. Фантастика и миф : использование мифологических образов в современной фантастической литературе 571.13 KB
  Тем не менее мы видим здесь не хронику давно забытых событий а историю о подлой неблагодарности королей об интриганахпридворных о законниках выворачивающих истину наизнанку чтобы отправить на тот свет неугодного им человека. И теперь перед нами возникает следующий не менее интересный вопрос: зачем же понадобилось невероятное в романе изображающем человека Всем известно что Свифт не единственный писатель который вводил в свои произведения фантастические образы. Вспомним лермонтовского Демона пушкинскую Русалку в повести Гоголя...
31350. РАЗВИТИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ИНИЦИАТИВНОСТИ В ДЕТСКОМ ВОЗРАСТЕ 9.73 MB
  Структура и функции исследовательской инициативности в деятельности человека . Психологические исследования деятельности человека по изучению сложных многосвязных объектов . В настоящее время развитие общества характеризуется все возрастающей динамичностью проникновением на новые уровни познания природы изменением социального устройства и возникновением качественно новых видов деятельности в ранее неизвестных областях. Особое значение здесь приобретает стремление и способность личности активно исследовать новизну и сложность меняющегося...
31351. КОММУНИКАТИВНЫЕ СТРАТЕГИИ И ТАКТИКИ АГИТАЦИОННОГО ТЕКСТА И ИХ СТИЛИСТИЧЕСКАЯ РЕПРЕЗЕНТАЦИЯ 850 KB
  Формирование в стране новой коммуникационной среды, новых форм коммуникационного обмена, становление системы активных публичных коммуникаций обусловило актуальность социопрагматического аспекта анализа феноменов вербальной коммуникации. По выражению О.С. Иссерс, «в сегодняшнем обществе сформировался социальный заказ на знание закономерностей общения»
31352. Параметрические модели популяционной динамики и их приложение к задачам демографии 6.7 MB
  Приближение стабильного населения и решение уравнения Лотки. Макроэкономическая модель устойчивого развития населения. В настоящей диссертационной работе проведена систематизация и предпринята попытка развития параметрических методов моделирования динамики численности популяций и в частности населения вводится понятие информационного параметра как отличительной черты цивилизованного общества от биологической популяции и рассматривается его участие в демографических процессах. В работе уделено особое внимание параметрическому...
31355. Организационно-экономические формы дилерской деятельности на российском рынке 391.46 KB
  Переход России к рыночным отношениям невозможен без создания сети малых предприятий способных обеспечить структурную перестройку экономики оперативно реагировать на изменение потребительского спроса. Развитие малых предприятий имеет огромное значение для насыщения рынка товарами и услугами создания конкурентной среды внедрения достижений научнотехнического прогресса В странах с развитой рыночной экономикой малые предприятия составляют самую многочисленную долю их субъектов. Развитие малого предпринимательства в...