Навигация
Обоснование выбора схемы и элементной базы УПМ
45764
знака
6
таблиц
7
изображений
1. Обоснование выбора схемы и элементной базы УПМ
УПМ построен на следующих основных элементах и устройствах
Рис. 1. Условно-графическое обозначение микропроцессора БИС PIC16F877
Основные параметры БИС:
Технология – КМОП
Шина данных – 8 бит
Тактовая частота – до 20 МГц
Сильноточные линии ввода / вывода: 25 мА
FLASH память программ до 8K x 14 слов
Память данных (ОЗУ) до 368 x 8 байт
ЭСППЗУ память данных до 256 x 8 байт
Количество прерываниий – 14
Напряжение питания – 2,0…5,5 В
Низкое потребление энергии:
– < 2 мА при 5 В, 4 МГц
– 20мкА (типичное значение) при 3 В, 32 кГц
– < 1 мкА (типичное значение) в режиме STANDBY
Рис. 2. Условно-графическое обозначение ОЗУ БИС DS1230
Основные параметры ОЗУ:
Объем памяти 32 Кбит х 8
Uпит.=5В
Uвх =0,45…2,4 В
Uвых.=0,5… 2,7 В
Количество выходных состояний – 3
Рис. 3. Условно-графическое обозначение логического элемента «2И»
Основные параметры логического элемента:
Номинальное напряжение питания – 5В±10%
Выходное напряжение низкого уровня – 0,4 B
Выходное напряжение высокого уровня 2,5 B
Iпотр,0» = ≤ 4 мА
Iпотр,1» = ≤ 2,4 мА
Iвх,0» = ≤ /-0,1/ мкА
Iвх,1» = ≤ 20 мкА
Время задержки распространения
сигнала при включении – < 15 нс
Время задержки распространения сигнала при выключении – < 54 нс
Емкость входа – < 5 пФ
Емкость выхода – < 7 пФ
Масса не более 1 г
ИМС КР1533ЛИ2.
Рис. 4. Условно-графическое обозначение логического элемента «НЕ» ИМС КР1533ЛН1
Основные параметры логического элемента:
Номинальное напряжение питания – 5В±10%
Выходное напряжение низкого уровня – ≤ 0,5 B
Выходное напряжение высокого уровня – ≥ 2,5 B
Iпотр,0» = ≤ 3,8 мА
Iпотр,1» = ≤ 1,1 мА
Iвх,0» = ≤ /-0,2/ мкА
Iвх,1» = ≤ 20 мкА
Время задержки распространения
сигнала при выключении – ≤ 12 нс
Емкость входа – ≤ 5 пФ
Масса не более 1 г
Основные параметры
стабилизатора напряжений:
Uвых max = 15В
Uвых пред. = 20В
Iпотр при Uвх=15В -10 мА
Iвых = 10мА
Iвых max = 2А
Статический потенциал – 2000 В
MAX рассеиваемая мощность:
– Тк = -45°…+70°С – 10 Вт
– Тк = +100°С – 5 Вт
– Токр.ср = -45°…+100°С
Рис. 5. Условно-графическое обозначение стабилизатора напряжений ИМС КР142ЕН5А
Из представленных параметров, видно, что данная элементная база является доступной, надёжной, имеет малую потребляемую мощность, высокое быстродействие, малые ток потребления и напряжение питания. Это и обусловило выбор данной элементной базы.
Применение микропроцессоров и микроконтроллеров в устройствах электроники имеет в последние годы массовый характер, что сопровождается стремительным ростом «интеллектуальности» создаваемых приборов. В таких устройствах на разработку и отладку рабочего программного обеспечения расходуется много времени. Без использования достаточно эффективных отладочных средств этот процесс сложен и непредсказуем. Из-за неразрывной связи программного обеспечения и аппаратуры необходимо уделять особое внимание этапу отладки программ непосредственно на реальном «железе» при рабочих тактовых частотах. Всё это стимулирует потребность в эффективных, универсальных, удобных и доступных широкому кругу пользователей инструментальных средствах для отладки рабочих программ и диагностики неисправностей микропроцессорной и микроконтроллерной аппаратуры.
Данное устройство для программирования и отладки программ представляет собой плату расширения, которая может быть установлена в любой свободный LPT-порт, работающий на тактовой частоте 0–99 Гц и предназначена для программирования устройств через инструментально РС-совместимый компьютер, в удобном для пользователя виде. Программирование макета осуществляется с помощью программатора Р16РRО через разъем Х6.
Основные технические характеристики УПМ:
Напряжение питания: +12 В.
Ток потребления, не более: 250 мА.
Частота сигнала, поданного на вход: 0–99 Гц.
Вход для аналогового сигнала: Х1.
Вход для цифрового сигнала: Х4.
Индикация POST кодов: в шестнадцатеричном виде, один байт.
Индикация сигналов со входов Х1, Х4 шины: RA (0–3) (левая точка индикатора), RD (0–7) (правая точка индикатора).
Индикаторы наличия напряжений питания Х3, Х5: +5В; +12В; -12В; +3.3 В. Размер печатной платы: 112 х 90 мм.
Разрабатываемый макет также может использоваться в качестве универсального программируемого модуля для разработки различных РЭУ, а также в качестве измерительного контроллера часов, датчиков температуры и других подобных приложений бытовой техники и автоматики. Кроме того, удобен в применении, доступен широкому кругу пользователей. Возможно использование УПМ в учебных процессах по курсу: «Изучение и приобретение опыта программирования и отладки программ» для лабораторных работ, что и обусловило выбор схемы.
0 комментариев