Файл: Електр_Мiкр_Проц_Техн_Лаб_Пр.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.12.2021

Просмотров: 2153

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторна робота №1

1.1 Тема: Дослідження логічних елементів, логічні та арифметичні операції в двійковій системі

1.2 Теоретичні відомості

Числа, кодування і арифметична інформація.

Шістнадцяткові числа.

Двійково-десяткові числа

Двійкова арифметика

Додатковий код.

1.3 Послідовність виконання роботи та зміст звіту

1.4 Варіанти завдань

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

2.1 Тема: Дослідження та синтез комбінаційних схем управління

2.2 Теоретичні відомості

Цифрові електронні і мікроелектронні пристрої

Дешифратори

Шифратори

Перетворювачі кодів

Мультиплексор

2.3 Хід роботи

2.4 Зміст звіту

2 .5 Задача

2.6 Варіанти завдань до задачі

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3

3.1 Тема: Синтез схеми управління технологічним обладнанням

3.2 Теоретичні відомості

3.3 Хід роботи

3.4 Зміст звіту

3.4 Варіанти завдань

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4

4.1 Тема: Вивчення апаратної частини мікро-ЕОМ

4.2 Порядок виконання роботи

4.3 Методичні вказівки

4.4 Варіанти завдань

4.5 Зміст звіту

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5

5.1 Тема: Програмування мікро – ЕОМ

5.2 Порядок виконання роботи

5.3 Методичні вказівки

Зміст звіту:

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №6

6.1 Тема: Налагодження програми керування

6.2 Порядок виконання роботи

6.3 Методичні вказівки

Складання програм для реалізації алгоритмів керування.

Демонстрація роботи програм викладачеві

Зміст звіту:

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №7

7.1 Тема: Дослідження характеристик діода

7.2 Теоретичні відомості

Напівпровідникові діоди

Вольт-амперна характеристика діода

7.3 Хід роботи

Зміст звіту

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №8

8.1 Тема: Дослідження перехідних характеристик біполярного транзистора

8.2 Теоретичні відомості

Транзистори

Основні процеси в транзисторі

8.3 Хід роботи

Зміст звіту

ЛІТЕРАТУРА

Праворуч на схемі зображаються тригери шифрації стану та диз’юнктори керування цими тригерами. Задачі диз’юнкції також слід підключити до кон’юнкторів умов переходу.

  1. Перевірити складену схему за такими параметрами:

правильність підключення кон’юнкторів сигналів переходів до шини вхідних даних;

правильність підключення диз’юнкторів сигналів керування технологічним обладнанням;

правильність підключення диз’юнкторів сигналів керування тригерами пам’яті.

  1. Набрати синтезовану схему управління на універсальному планшеті, користуючись відповідно інструкцією, перевірити правильність функціонування схеми, усунути знайдені помилки.

  2. Оформити звіти з лабораторної роботи.

3.4 Зміст звіту

  • титульний лист;

  • мета роботи;

  • вихідна граф-схема алгоритму;

  • розмічена граф-схема алгоритму;

  • автоматний граф;

  • таблиця кодування станів;

  • структурна схему автомата;

  • структурні формули для керуючих сигналів і сигналів збудження памяті;

  • схема цифрового автомату.

Примітка: Звіт виконується на аркушах формату А4 у відповідності до вимог ЄСКД. Функціональну схему зручно зобразити на міліметровому папері формату А3.

3.4 Варіанти завдань

а) Комбінаційні функції трьох аргументів:

1. F = & x2 & x3 + x1 & x2 & x3 + x1 & x2 & +

2. F = & x2 & x3 + x1 & x2 & x3 + x1 & x2 & +

3. F = & x2 & x3 + x1 & x2 & x3 +

4. F = & x2 & x3 + + +

5. F = & x2 & x3 + + +

6. F = + + +

7.F= + + + +

8. F = + + +

9. F= + +

10. F= + + +

11. F= + + +

12. F= + + +

13. F= + + +

14.F= + + + +

15. F= + + +

16. F= + + +

17.F= + + + +

18. F= + +

19. F= + + +

20. F= + + +

21.F= + + ++

22.F= + + ++

23. F= + + +

24. F= + + +

25. F= + + +

26. F= + + +

27. F= + + +

28.F=++++


б) Комбінаційні функції чотирьох аргументів.

01.F= + + + + + +

02.F= + + + + + +

03.F= + + + + + +

04.F= + + + + + +

05.F= + + + + + +

06.F= + + + + + +

07.F= + + + + + +

08.F= + + + + + +

09.F= + + + + + +

10.F= + + + + + +

11.F= + + + + + +

12.F= + + + + + +

13.F= + + + + + +

14.F= + + + + + +

15.F= + + + + + +

16.F= + + + + + +

17.F= + + + + + +

18.F= + + + + ++

19.F= + + + + ++

20.F= + + + + ++

21.F= + + + + ++

22.F= + + + + ++

23.F= + + + + ++

24.F= + + + + ++

25.F= + + + + ++

26.F= + + + + ++

27.F= + + + + ++

28.F= + + + + ++

29.F= + + + + ++

30.F= + + + + ++

31.F=++++++

32.F=++++++


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4

4.1 Тема: Вивчення апаратної частини мікро-ЕОМ

Мета роботи: вивчення структури мікро-ЕОМ, розташування та взаємозв'язок її основних функціональних елементів, вивчення клавіатури, пристроїв введення та індикації, набуття навиків введення інформації у оперативну пам’ять.

4.2 Порядок виконання роботи

  1. Опитування студентів за структурою мікро-ЕОМ, яка розглянута на лекції.

  2. Вивчення портативної мікропроцесорної лабораторії "Мікро ЛАБКР 580ИК80". Виявлення розташування основних БІС мікропроцесорного набору, простежування системних магістралей.

  3. Вивчення клавіатури та робота з нею.

  4. Засвоєння прийомів введення інформації в ОЗУ та її коректування.

  5. Складання елементарних програм роботи з портами введення-виведення.

  6. Виконання бригадних завдань.

  7. Складання звіту з лабораторної роботи.

4.3 Методичні вказівки

4.3.1 В процесі опитування необхідно впевнитись в вірності розуміння студентами функціонального призначення складових частин мікро-ЕОМ та процесу обміну інформацією між ними. Крім того, студенти повинні орієнтуватись у структурі центрального процесорного елемента КР580ИК80А і добре уявляти його програмну модель.

Мікропроцесорна лабораторія "Мікролаб КР580ИК80" розроблена спеціально для цілей навчання. Вся мікро-ЕОМ змонтована на одній платі, відкрита для огляду. На ній легко спостерігати розташування основних елементів ЕОМ та проходження системних магістралей. На платі є клавіатура для введення програм в оперативну пам'ять, подавання команд на процесор та пристрій індикації. Пристрій індикації представляє собою однорядковий алфавітно-цифровий дисплей. Він дозволяє спостерігати вміст пам'яті та peгістрів. Порти введення та виведення мікро-ЕОМ реалізовані на універсальному програмованому інтерфейсі КР580ИК55А. Інтерфейс програмується під конфігурацію, яка показана на рис. 4.1.

Порт А/ з адресою Р8/ наладнаний на введення інформації. До нього ввімкнуті інформаційні шини клавіатури.

Порт В /з адресою Р9/ наладнаний на виведення інформації. До нього ввімкнута лінійка світлодіодів.

Порт С /з адресою РА/ наладнаний на введення /молодший півбайт/ та на виведення /старший півбайт/ до світл
одіодів. Він одержує сигнали з движкових перемикачів, що розташовані на платі мікро-ЕОМ, та видає сигнали для сканування клавіатури.

4.3.2 Вивчення клавіатури зводиться до вияснення складу та функції клавіш. Клавіатура мікро-ЕОМ має вигляд:

П
равий блок клавіш від 0 до F служить для введення даних в шістнадцятковому коді. Ліва група – це клавіші для введення команд, які сприймаються монітором системи.

Функції цих клавіш:

Сброс – згортання системи та повернення до монітора в будь-який момент часу;

АД+ – приріст адреси на 1 та зчитування даних пам’яті;

АД– – зменшення адреси на 1 та зчитування даних пам’яті;


Уст АД – установлення адреси в лічильник команд;

ЗП – запис даних в комірку пам’яті, за заданою адресою, з автоматичним приростом адреси на 1;

ВО3BP – повернення до виконання програми в покроковому режимі;

ПУСК – виконання програми з індикованої адреси;

ВВОД – введення даних у пам'ять мікро-ЕОМ з зовнішнього магнітофону;

ВЫВОД – виведення даних на зовнішній магнітофон;

Дві останні клавіші в лабораторній роботі не використовуються.

Введення програм здійснюється в оперативну пам’ять мікро-ЕОМ з адреси 8000 (в шістнадцятковому коді).

Карта пам’яті мікро-ЕОМ має вигляд:

Адреса

ємність (Байт)

Тип пам’яті

Використання

FFFF

8400


31744


Не використовувана область

83 FF

83

57

ОЗУ

Робоча область монітора

83C6

8000

967

ОЗУ

Область користувача

7FFF

0600


31232

ПЗУ

Не використовувана область

05FF 0400


512

ПЗУ

Область користувача

03 FF

0300


256

ПЗУ

Додаткова область монітора

02FF

0000


768

ПЗУ

Область монітора

Таким чином, для програм користувача відводиться 967 комірок.

4.3.3 Освоєння прийомів введення інформації в ОЗУ та її коректування проводиться в такому порядку:

перевірка вмісту пам’яті;

натискається, клавіша СБРОС ;

натискаються клавіші 8,0,0,0 та УСТ.АД.

Тепер чотири лівих цифри дисплея (індикатор адресного регістра) показує адресу, яку тільки-но ввели. Дві крайні праві цифри (права половина індикатора регістра даних) показує дані, що зберігаються за цією адресою. Адреси та дані висвітлюються в шістнадцятковому коді.

Далі:

натискається клавіша АД+, на індикаторі адресного регістра спостерігається приріст адреси, на правих індикаторах регістра даних висвітлюється вміст наступної комірки пам'яті (кількаразово натискуючи клавішу АД+, можна продивитись вміст пам’яті);

— натискається клавіша АД–, На адресному регістрі відбувається зменшення адреси, а на правих індикаторах регістра даних з’являється вміст комірки пам’яті, що відповідає зменшеній адресі (таким чином, кількоразово натискаючи клавішу АД–, можна продивитись вміст пам'яті в оберненому порядку).

4.3.4 Запис даних в пам’яті мікро-ЕОМ:

— натискуються клавіші 8,0,0,0 та УСТ.АД. Це означає адресу 8000, що є початковою адресою ОЗУ;

— натискуються клавіші 0,0 і ЗП, тобто записуються 00 в комірку пам’яті з адресою 8000, відбувається приріст адреси, на індикаторі адресного регістра з’являється адреса 8001, на правих індикаторах регістра даних видно вміст комірки з адресою 8001, а те, що було записано в комірку з адресою 8000, змістилось на два індикатори вліво;

— натискаються клавіші С, 3 і ЗП, тобто записуються дані 03 з адресою 8001, відбувається приріст адреси, в комірку з адресою 8002 записуються дані 00, а в комірку з адресою 8003–80;


— натискається клавіша АД–, це зменшує на 1 адресу і на правих індикаторах регістра даних з’являються дані, які тільки що ввели;

— багаторазово повторюється попередній крок для перевірки того, що весь введений масив міститься в пам’яті, можна також перевірити дані, натискаючи клавіші 8,0,0,0 та УСТ.АД+, а потім багаторазово працюючи клавішею АД+, передивитись комірки у прямому порядку.

4.3.5 Натисканням клавіші 0,0,0,1 та УСТ.АД вибирається перша адреса ПЗУ — постійного запам’ятовувального пристрою. Натискаємо клавіші 0,0 та ЗП, це означає, що намагаємось записати нулі у вибрану комірку пам’яті. А комірка ця належить постійній пам’яті, і дані туди не запишуться. Для того щоб впевнитись в цьому, перевіряємо вміст комірки з адресою 0001. Для цього натискуємо клавішу АД– і бачимо, що у комірці пам'яті з адресою 0001 записано 92, а не 00. Помилкова дія не була сприйнята.

Введення неправильних адрес або даних можна прослідкувати таким чином:

— натискуємо клавіші 0,9,0 і згадуємо, що хотіли записати адресу 8020, помилку можна виправити, натиснувши послідовно клавіші 8,0,2,0 та УСТ.АД;

— тепер, коли введена правильна адреса, можна ввести потрібні дані, натискуємо клавіші 7 і 9, ці цифри з’являться на правих індикаторах регістра даних, припустимо, що це не ті дані, котрі хотіли ввести, необхідно записати 69;

— натискуємо клавіші 6,9 і ЗП, при цьому неправильні дані зміщуються вліво і губляться, можна вводити дані безперервно, але зберігаються тільки дві останні цифри, після цього, якщо натиснути клавішу ЗП, дані запишуться в пам’ять;

натискуємо клавішу ЗП, тепер дані 69 записані за адресою 8020;

припустимо, що дані необхідно замінити на 68;

натискуємо клавішу АД–, На дисплеї з’являються адреса 8020 та дані 69. Набираємо необхідні дані 68 і натискуємо клавішу ЗП, дані змінені.

4
.3.6 Складання елементарних програм роботи з портами введення-виведення починається з переписування даних з порту введення у порт виведення.

Алгоритм програми в цьому випадку:

Студентам слід ввести в мікро-ЕОМ та реалізувати таку програму.

Таблиця 4.1 — Програма для мікро-ЕОМ

Адреса


Код

Мітка

Мнемокод

Коментар

1

2

3

4

5

8000


MVI A, 81

Запис в акумулятор константи для інтерфейсу

8002

D3

FB


OUT FB

Пограмування інтерфейсу

Продовження таблиці 4.1

1

2

3

4

5

8004

DB

FA

START

IN FA

Читання даних з порту введення

8006

D3

F9


OUT F9

Запис даних у порт виведення

8008

С3

О4

80


JMP START

Повернення у початок циклу


Прив’язка вихідних сигналів до розрядів порту виведення:

F9

У7

У6

У5

У4

У3

У2

У1

У0


При роботі програми вхідні перемикачі слід установлювати в різних комбінаціях. Відповідно повинні змінюватись комбінації вмикання світлодіодів.

У задачу студентів входить визначити, до яких розрядів порту введення підключені вхідні перемикачі.

4
.3.7 Далі студенти приступають до виконання бригадних завдань. Робота йде за таким алгоритмом:

Контроль правильності виконання завдання проводиться за одержаною комбінацією ввімкнених світлодіодів та індикацією використаної комірки пам’яті.

4.4 Варіанти завдань

Таблиця 4.2 — Варіанти завдань

Варіант

Комбінація вхідних сигналів

Спосіб адресації при посиланні інформації

Спосіб адресації при виборці інформації

Операція перетворю-вання інформації

Очікувана комбінація вмикання світлодіодів

1

Х1

прямий

опосередкований

інверсія

У0 У2 У3 У4 У5 У6 У7

2

Х2

опосередкований

прямий

зсув

У3

3

Х3

прямий

опосередкований

зсув правий

У2

4

Х1 Х2

опосередкований

прямий

інкремент

У0 У1 У2

5

Х1 Х2

прямий

опосередкований

декремент

У0 У3

6

Х2 Х3

опосередкований

прямий

інверсія

У0 У1 У4 У5 У6 У7

7

Х1

опосередкований

прямий

зсув лівий

У2

8

Х2

прямий

опосередкований

зсув правий

У1

9

Х1 Х2 Х3

опосередкований

прямий

інверсія

У0 У4 У5 У6 У7

Приклад виконання завдання за варіантом 9.

8000 3Е 3Е, 8І Програмування інтерфейсу

ДЗ OUT FB

FB

8004 2E MVI L, F0 Завантаження адресою

F0 80F0 регістрової пари

26 MVI H, 80 (для опосередкованої адресації)

8008 DB IN FA Читання порту введення

FA

800A 77 MOV M, A Введення за адресою у парі

800В 3А LDA 80F0 Вибірка з пам’яті

F0 (пряма адресація)

80

800E 2F CMA інвертування

800 D3 OUT F9 запис у порт виведення

F9

80011 C3 JMP 8008 Повернення до 8008

08

80

Кожна бригада демонструє викладачеві роботу своєї програми.

4.5 Зміст звіту

Звіт має вміщувати:

титульний лист;

мету роботи;

конфігурацію настроювання портів;

програму роботи з портами;

алгоритм виконання бригадного завдання;

програму виконання бригадного завдання.

Звіт виконується на листах формату А4 у відповідності з вимогами ЄСНД до текстових документів.