Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 [121] 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

отсюда

Uex=\T2lTi)E<,r. \

Последнее равенство позволяет, зная Т2, Тх и Еэт, определять Uex. Сделав Т\ и Ет постоянными, можно судить о величине Ugx по значению Т2.

Именно .значение Тг, пропорциональное Мвж, и показывает цифровой индикатор, подключенный через дешифратор к счетчику. С этой целью схема управления не только переключает ключи S\ и S2, но и управляет тактовым генератором и счетчиком таким образом, что последний за время Т\ завершает полный цикл счета тактовых импульсов Ль например A/i = 100. Таким образом, счетчик из первоначального нулевого состояния в момент снова возвращается в то же состояние в момент t\. На выходе счетчика в момент 2 имеется число Ы2, пропорциональное временному интервалу Т2. Для уменьшения ошибки преобразования можно взять

равным не 100, а 1000.

Если в процессе интегрирования входное напряжение не постоянно, а немного изменяется, то в результате интегрирования его АЦП даст среднее значение входного напряжения. Это позволяет уменьшить влияние быстро изменяющихся переменных напряжений, попадающих на вход схемы вместе с постоянным преобразуемым напряжением. Переменные напряжения в виде наводок и пульсаций переменного тока можно полностью устранить, сделав временной интервал Т\ кратным целому числу периодов мешающего напряжения, при условии, что пульсации в эталонном напряжении отсутствуют.

Глава 15

МИКРОПРОЦЕССОРЫ

И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ

СИСТЕМЫ

15.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Цифровая ЭВМ, или компьютер, является электронным устройством обработки информации.

Информация в компьютер вводится с помощью входных устройств: клавиатуры; устройств, считывающих информацию с перфорированной и магнитной лент; мягких и жестких магнитных дисков. Обработанная компьютером информация выводится на выходные устройства: устройство отображения информацииэкран диеплея; принтер, печатающий цифры и буквы; устройства записи на магнитные ленты и диски.



Центральный процессор

Системная шина.

Память

Периферийны! устройства

Рис, 15.1. Упрощенная структурная схема компьютера

Часто устройства ввода и вывода объединяются конструктивно в один блок. Например, перед экраном дисплея располагается панель с клавиатурой и на дисплее отображается как вводимая, так и выводимая информация. Устройства ввода-вывода обычно называют периферийными устройствами.

На рис. 15.1 показана упрощенная структурная схема компьютера [21]. Центральный процессор (ЦП) обрабатывает информацию и управляет всей работой компьютера. Компьютер является системой обработки информации по программам, которые вместе с информацией хранятся в памяти. Закладка информации в память называется записью, а извлечение ее из памяти - считыванием. При считывании записанная информация не разрушается, при записи в те же ячейки памяти записанная информация заменяется записываемой информацией.

Центральный процессор, память и периферийные устройства соединены системной шиной - совокупностью соединительных линий, по которым передаются сигналы управления, обрабатываемые данные, команды и адреса.

Системная шина может состоять из трех отдельных шин: управления, данных и адресов. Однако часто шины объединяются, например, применяется общая шина адрес - данные. В этом случае из ЦП или периферийного устройства сначала по шине передается в память адрес, а затем по той же шине производится запись в память или считывание из памяти данных и команд. Естественно, что передача адресов производится по шине только в одном направлении -в память, а передача данных -в двух направлениях: при записи - в память, а при считывании - из памяти.

Такое управление направлением и временем прохождения сигналов производится с помощью шинных формирователей - устройств с тремя состояниями, передающих нули или единицы в направлении, определяемом управляющим сигналом. Такие схемы имеют высокое выходное сопротивление в отсутствие разрешающего сигнала. Сигналы управления в виде стробирующих импульсов передаются из центрального процессора. Схема с тремя состояниями, называемая также тристабильной схемой, построенная на базе ТТЛ-логики, описана в предыдущей главе (см.



V7-2 -ОУ VTI

icr«

Рис. 15.2. Тристабильные схемы на МОП-транзисторах:

рис. 14.22,6). Для коммутации шин в микропроцессорных системах наиболее часто используются тристабильные КМОП-схемы. Они обычно строятся на базе инвертора рис. 14.29, причем в целях получения высокоомного состояния дополнительно включаются вспомогательные полевые транзисторы.

На рис. 15.2, а приведена схема КМОП-инвертора с тремя состояниями. Транзисторы VT1 и VT2 образуют основную схему инвертора. Транзисторы VT3 и VT4 «разрывают» выходную цепь инвертора и создают высокоомное сопротивление на выходе при Xynp = Q. Инвертор на транзисторах VT5 и VT6 служит для создания в схеме инверсного сигнала управления Хупр, который подается на транзистор VT4. На рис. 15.2,6 показана схема буфера-вентиля с тремя состояниями.

Условные обозначения тристабильных схем, применяемых в микропроцессорных схемах, приведены на рис. 15.3. Буквы CS означают chip select - выбор кристалла.

Для создания шинного формирователя (шинного буфера) в каждый провод шины включают вентильные элементы так, как это показано на рис. 15.4. Сигнал Хупр на этом рисунке обозначен буквой Е (to enable - разрешать). Его называют сигналом разрешения. Кружок на входе CS означает, что схема реализует свою логическую функцию при Хупр - 0.

Роль ЦП выполняет микропроцессор. Микропроцессором называют программно-управляемое устройство, осушествляющее процесс обработки информации и управления им, построенное на

«ЦП»

Рис. 15.3. Условные обозначения тристабильных схем;

а - инвертор; б - буфер; в - схема И-НЕ



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 [121] 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0049