Microsistem cu Microprocesorul 8086

Tema proiectului

Sa se proiecteze un microsistem cu urmatoarea structura:

- unitate centrala cu microprocesorul 8086;

- 64 Ko memorie EPROM, utilizînd circuite 27C256;

- 64 Ko memorie SRAM, utilizînd circuite 62256;

- interfata seriala, cu circuitul 8251, plasata în zona 0330H – 0332H sau 0730H – 0732H, în functie de pozitia microcomutatorului S1;

- interfata paralela, cu circuitul 8255, plasata în zona 0310H– 0316H sau 0710H – 0716H, în functie de pozitia microcomutatorului S2;

- o minitastatura cu 16 contacte;

- 16 led-uri;

- un modul de afisare cu segmente, cu 4 ranguri.

Toate programele vor fi concepute sub forma de subrutine. Programele necesare sunt:

- rutinele de programare ale circuitelor 8251 si 8255;

- rutinele de emisie/ receptie caracter pe interfata seriala;

- rutina de emisie caracter pe interfata paralela;

- rutina de scanare a minitastaturii;

- rutina de aprindere/ stingere a unui led;

- rutina de afisare a unui caracter hexa pe un rang cu segmente.

Structura rutinelor (intrari, secvente, iesiri) va fi stabilita de fiecare student.

Descrierea hardware

Schema hardware a microsistemului cu microprocesor 8086 este formata din:

1. Unitate centrala cu microprocesor 8086

2. Memorie

3. Decodificator de porturi

4. Interfetele seriala si paralela

5. Minitastatura, afisajul si led-urile.

1. Unitatea centrala

Unitatea centrala a microsistemului cu microprocesor 8086 este formata din:

1. Microprocesor

2. Generator de tact

3. Circuite pentru amplificarea si demultiplexarea magistralelor de adrese si date

Microprocesorul 8086 se caracterizeaza prin faptul ca registrele interne si magistrala de date externa sunt pe 16 biti, avand posibilitatea de a adresa direct 1Mo de memorie. Magistrala de date si cea de adrese sunt multiplexate, iar o parte din terminalele de comanda au rol dublu ceea ce a permis incapsularea circuitului intr-o capsula cu doar 40 terminale.

O alta caracteristica a microprocesorului este faptul ca asigura o viteza marita de lucru atat datorita frecventei tactului (5MHz) cat si unei structuri interne bazata pe conceptul de suprapunere care permite aducerea din memorie, in avans, a instructiunilor, in timpul unor cicluri fara accese la magistrala.

Pentru aceasta aplicatie se foloseste microprocesorul 8086 in modul minim, in care microprocesorul genereaza el insusi semnalele necesare transferurilor cu memoria si cu porturile de intrare/iesire.

Circuitul 8284A genereaza tactul CLK catre microprocesor si PCLK catre circuitul specializat al interfetei seriale. 8284A mai are rolul de a genera READY si RESET catre microprocesor, sincronizându-le cu tactul.

Pentru a genera tactul cu frecventa de 5 MHz la care lucreaza microprocesorul, se conecteaza la circuitul 8284A un cuart de 15 MHz. Semnalul RESET este obtinut prin sincronizarea cu tactul a semnalului /RST, care este activ în momentul conectarii microsistemului la sursa de tensiune (prin încarcarea condensatorului) si în momentul apasarii butonului Reset de catre utilizator.

Pentru amplificarea magistralei de date se folosesc 2 circuite 74LS245 activate de semnalul /DEN. Acest circuit asigura facilitatile de bidirectionalitate si de cedare a magistralei prin utilizarea portilor cu 3 stari bidirectionale.

Demultiplexarea magistralelor este necesara datorita particularitatii unor microprocesoare si microcontrolere de a folosi aceleasi terminale si pentru magistrala de date si pentru cea de adrese. Pentru realizarea demultiplexarii magistralei de adrese/date sunt necesare 3 circuite registru 74LS373 activate de semnalul ALE, cu posibilitatea de a memora informatia de adrese pe toate durata ciclului.