Общий алгоритм работы микропроцессорного контроллера ввода, вывода и обработки аналоговых данных.

Работа МК задается ГТИ(генератор тактовых импульсов)(Для стабилизации частоты системного генератора к выводам Х1 и Х2 МП БИС подключают кварцевый резонатор).

При включении питания и после сброса, микропроцессор всегда начинает считывать код команды, расположенный в ПЗУ (ячейка с адресами 0000Н-07FFH). Адрес передается через шину адреса, а полученные данные из ПЗУ «идут» по шине данных.

Далее согласно программе CPU необходимо получить данные с внешнего устройства. C выходов RD, WR, IO/M поступает сигнал на MX который определяет один из выходов (чтения/записи памяти и внешних устройств) – MEMR(Y1), MEMW(Y2), I/OR(Y3), I/OW(Y4) – (а именно RD IO –чтение внешнего устройства) – который поступает на интерфейсный блок. Одновременно от AD0-AD7 данные через BD и ШД идут на интерфейсный блок. (A1, A0 – адреса задают адрес текущего порта: 00 – PA, 01 – PB, 10 – PC, 11 – регистр управляющего слова). При поступлении на интерфейсный блок данных, сигнала RD IO, и комбинации A1A0 – 01 начинает работать запрограмируемый порт В.

С помощью РВ0-РВ3 задается адрес датчика, который поступает на коммутатор, одновремеено PB4 поступает на ST АЦП (задает готовность для работы «будь готов принимать данные»). Коммутатор соединяет датчик к своему выходу и данные попадаются на вход АIN микросхемы АЦП. (С выхода АК аналоговый сигнал может поступать на усилитель, для преобразования сигнала до необходимого уровня и далее на вход AIN АЦП).

При поступлении сигнала низкого уровня на вход ST начинается преобразование аналогового сигнала в цифровой (в АЦП). После окончания преобразования АЦП на выходе готовности RAD формирует сигнал низкого уровня, а на цифровых выходах D0-D7 появляется цифровой код, который отвечает уровню поданной на вход АIN напряжения. Сигнал готовности RAD через инвертор поступает на вход INT запроса на прерывания микропроцессора. Микропроцессор постоянно опрашивает порт и при поступлении сигнала начинает обрабатывать данные датчиков.

Данные с АЦП попадают на порт А микросхемы параллельного интерфейса (запрограммирован на введение цифровых данных от АЦП), оттуда через шинный формирователь в микропроцессор.

На основе сигналов процессора MX формирует сигнал MEMW, который в свою очередь с помощью дешифратора формирует сигнал CS, который подается на RAM.(т.е. разрешение записи в память данных). Микропроцессор выставляет на шину адресов ячейку памяти, в которую будет проводиться запись. Адрес попадает в регистры, а оттуда на адресные входы микросхемы оперативной памяти. В следующий такт данные из выходов микропроцессора через шинный формирователь попадают в адресованную ячейку. Потом процессор изменяет номер опрашиваемого датчика на следующий и процесс повторяется, причем изменяется и номер ячейки оперативной памяти на следующую.

После опроса датчиков (каких и в какой последовательности описывается программой в ПЗУ) выполняются действия предусмотренные программой.(Обработка данных) Для записи промежуточных и результирующих данных предназначена ОЗУ (система записи подобна описанной ранее).

Микропроцессор выставляет результат на шину данных, выставляет на шину адресов адрес регистра, куда будет выводиться информация и через ША и ШД данная информация поступает на интерфейсный блок. А0А1=10 определяется включение порта С. Порт PC: РС0…РС3 – для управления работой устройства отображения информации(сама информация), РС4…РС7 – на этих выходах формируется последовательно логические единицы, по фронту которых производится запись семисегментного кода в соответствующий регистр (какой индикатор впоследствии отобразит данные).

С РС0…РС3 информация выводится на дешифратор, оттуда на регистры (которые могут хранить выводимую информацию) и на цифровые индикаторы. (Вывод аналоговых данных)