Вибір та опис структурної схеми контролера послідовного синхронного приймання даних

Синхронна послідовна передача окремих бітів даних на лінію зв'язку повинна проводитися без будь-якого перерви, і наступний байт даних має бути завантажений в буферний реєстр з системного інтерфейсу за час, що не перевищує часу передачі восьми бітів в послідовну лінію зв'язку.

При запису байта даних в буферний реєстр обнуляється реєстр стану контролера. Нуль у цьому реєстрі вказує, що в лінію зв'язку передається байт даних з зсувового реєстра, а наступний передається байт даних завантажений в зсувний реєстр.

Контролер для послідовного синхронного прийому даних з ЗП складається з тих же компонентів, що і контролер для синхронної послідовної передачі, за винятком генератора тактових імпульсів.

Основним елементом аналогових мікросхем є транзистори (біполярні або польові). Різниця в технології виготовлення транзисторів істотно впливає на характеристики мікросхем. Тому нерідко в описі мікросхеми вказують технологію виготовлення, щоб підкреслити тим самим загальну характеристику властивостей і можливостей мікросхеми. У сучасних технологіях об'єднують технології біполярних і польових транзисторів, щоб добитися поліпшення характеристик мікросхем.

 

 

 

Мікросхеми на уніполярних (польових) транзисторах — найекономічніші (по споживанню струму) :

МОH-логіка (метал-оксид-напівпровідник логіка) — мікросхеми формуються з польових транзисторів n -МОH або p -МОH типу;

КМОН-логіка (комплемент МОН-логика) — кожен логічний елемент мікросхеми складається з пари взаємодоповнюючих (комплементу) польових транзисторів (n -МОН і p -МОН).

Мікросхеми на біполярних транзисторах:

РТЛ — транзисторна для резистора логіка (застаріла і замінена на ТТЛ);

ДТЛ — діодно-транзисторна логіка (застаріла, замінена на ТТЛ);

ТТЛ — транзисторно-транзисторна логіка — мікросхеми зроблені з біполярних транзисторів з багатоемітерними транзисторами на вході;

ТТЛШ — транзисторно-транзисторна логіка з діодами Шотки — вдосконалена

ТТЛ, в якій використовуються біполярні транзистори з ефектом Шотки;

ЕЗЛ — емітерно-пов'язана логіка — на біполярних транзисторах, режим роботи яких підібраний так, щоб вони не входили в режим насичення, — що  істотно підвищує швидкодію;

ІІЛ — інтегрально-інжекційна логіка.

КМОН і ТТЛ (ТТЛШ) технології є найбільш поширеними логіками мікросхем. Де необхідно економити споживання струму, застосовують КМОП-технологію, де важливіше швидкість і не потрібно економію споживаної потужності застосовують ТТЛ-технологію. Слабким місцем КМОП-микросхем є уразливість від статичної електрики — досить торкнутися рукою виводів мікросхеми і її цілісність вже не гарантується. З розвитком технологій ТТЛ і КМОН мікросхеми за параметрами зближуються і, як наслідок, наприклад, серія мікросхем 1564 — зроблена за технологією КМОП, а функціональність і розміщення в корпусі як у ТТЛ технології.

Мікросхеми, виготовлені за ЕЗЛ-технологією є найшвидшими, але і найбільш енергоспоживаючими, і застосовувалися при виробництві обчислювальної техніки в тих випадках, коли найважливішим параметром була швидкість обчислення. У СРСР найпродуктивніші ЕОМ типу ЕС106х виготовлялися на ЕЗЛ-микросхемах. Зараз ця технологія використовується рідко.

 

 

Дешифратор – це логічний пристрій, що працює наступним чином: він отримує на вході закодований сигнал (двійковий, двійково-десятковий і т.п.), і видає його на одному з n своїх виходів. Існують інші дешифратори, що перетворюють один код в інший. Кількість входів дешифратора зазвичай менше числа виходів.

 

Дешифратор 3 в 8

 

Відповідно до кодової комбінації на входах, дешифратор видає активний рівень (рівень логічної одиниці або логічного нуля залежно від типу дешифратора) на одному з виходів.

Двійковій комбінації 101 на входах відповідає логічна 1 на виході Q5, на інших виходах буде 0 або все навпаки.

 

Таблиця істинності для дешифратора 3 в 8.

 

У даному проекті вибрав дешифратор К555ИД7. Цифрова мікросхема серії ТТЛ, містить 203 інтегральних елементів, має корпус типу 238.16-2 і має масу не більше 1,2 г. Час затримки 10 нс. Споживана потужність 2 мВт/вентиль.

 

Рис 2.1. Дешифратор К555ИД7

 

Для роботи дешифратора необхідно подати а входи CS1 і CS2 низький рівень сигналу і на вхід STB високий. В даному випадку активний сигнал на виході буде логічний нуль.

 

 

Буфер (англ. buffer) - це область пам’яті, яка використовується для тимчасового зберігання даних при введенні або виведенні. Обмін даними (введення і виведення) може відбуватися як із зовнішніми пристроями, так і з процесами в межах комп’ютера. Буфери можуть бути реалізовані в апаратному або програмному забезпечені, але переважна більшість буферів реалізується в програмному забезпеченні. Буфери використовуються коли існує різниця між швидкістю отримання даних і швидкістю їх обробки, або у випадку коли ці швидкості змінні, наприклад, при буферизації друку.

В проекті використовую буферний реєстр КР580ИР82. Мікросхеми КР580

ІР82 - 8-розрядний адресний реєстр, призначений для зв'язку мікропроцесора з системною шиною. Має 3 стани на виході. Мікросхема складається з восьми однакових функціональних блоків та схеми управління. Блок містить D-реєстр