Proiectarea Nucleului de Microsistem

1. Introducere

Proiectul dat reprezinta structura de proiectare a nucleului unui microcalculator didactic care realizeaza programul de triere a unui masiv de 100 numere binare.

 Conditii tehnice Circuite integrate

3 Reprezentare

numere Formatul

numerelor RAM

kB ROM

kB ¼P RAM ROM Mijloace

Soft

Numere

întregi

32 biti

256

32

8086

LP62S

16128C

M27C

256B Programul de triere a unui masiv de 100 numere binare

Tabelul 1. Datele initiale ale proiectului

Ca unitate centrala este folosit microcontrolorul Intel 8086 la care sunt conectati 256 kB de memorie RAM si 32 kB memorie ROM. La microcontrolor mai sunt conectate 2 drivere din seria 8082 si 3 drivere din seria 8080 care se folosesc pentru a transmite sau a receptiona datele respectiv adresele de la microprocesor catre memorie, deoarece nivelurile logice dinre ele sunt diferite.

Tensiunile de alimentare ale circuitului se i-au din exterior. Frecventa de lucru este aleasa de un cuart conectat la intrarile de sincronizare a microcontrolorului.

2. Elaborarea si descrierea structurii nucleului proiectat

La realizarea proiectului dat am utilizat un sir de circuite integrate digitale elaborate de catre cele mai prestigioase si solide firme din lume. Unele dinrtre ele le vom mentiona mai jos:

" Intel 8086  microprocesorul de baza al sistemului

" LP62S16128C  circuit de memorie SRAM cu capacitatea de 128k × 16 bit

" M27C256B  circuit de memorie PROM cu capacitatea de 16k × 8 bit

" 8282  driver pentru conectarea microprocesorului la magistrala de adrese a memoriei RAM si ROM, folosit pentru racordarea nivelurilor

" 8286  driver pentru conectare microprocesorului la magistrala de date a memoriei RAM si ROM, folosit pentru racordarea nivelurilor

" 8284  microcontrolor

3. Scurt istoric despre Intel 8086

Inventarea microprocesorului în 1971 de catre Ted Hoff în laboratoarele Fairchild a avut o importanta mult mai mare decît s-a prevazut initial, caci dincolo de aplicatiile imediate, de control, el a facut posibila apritia microcalculatorului, un dispozitiv electronic folosit pentru prelucrarea informatiei cu ajutorul unor semnale electrice produse de circuite plasate pe o pastila de siliciu.

Lansat in 1978 de firma Intel, se prezinta sub forma unei capsule cu 40 de pini, este realizat în tehnologia NMOS, CMOS, I2L si are în structura circa 29.000 tranzistoare, pe o suprafata de siliciu de 37 mm2. Aparitia lui a fost urmata la scurt timp de o familie de componente:

Intel 8284  generator de tact;

Intel 8288  controler de magistrale;

Intel 8087  coprocesor aritmetic;

Intel 8089  coprocesor de intrare-iesire.

În 1979 apare microprocesorul Intel 8088 care pastreaza caracteristicile lui 8086 dar cu magistrala de date externa este de 8 biti. A cunoscut o larga utilizare prin includerea sa in numeroase produse ale firmei IBM.

Microprocesorul Intel 8086 este cel mai raspîndit microprocesor pe 16 biti; registrele interne si magistralele de date interne si cea externa sunt de 16 biti.

Caracteristici tehnice principale:

" multiplexarea în timp a magistralelor de date, adrese si stari, pentru

pastrarea capsulei de 40 de pini;

" magistrala de adrese de 20 de biti, ceea ce permite adresarea unei memorii de capacitate maxima de 1 MB;

" singura tensiune de alimentare : + 5 Vcc;

" frecventa semnalului de tact: 4 MHz, 5 MHz sau 8 MHz, in functie de varianta;

" compatibilitate cu limbajul de asamblare al microprocesorului Intel-8080 si Intel-8085.

" setul de instructiuni contine 94 de tipuri de instructiuni, inclusiv operatii aritmetice in cod BCD si operatii de inmultire, împartire;

" opereaza cu digiti (cod BCD, 4 biti/digit sau 8 biti/digit), cu octeti (byte), cu cuvinte de 16 biti (word), cu cuvinte duble de 32 de biti (double word), siruri de caractere de 8 biti (string) si blocuri de date.

" acopera o gama larga de aplicatii datorita celor doua moduri de lucru: modul minim, pentru aplicatii simple, in care procesorul genereaza el însusi semnalele electrice necesare transferului de date cu memoria si porturile de intrare/iesire si modul maxim, pentru aplicatii complexe, inclusiv sisteme multiprocesor, în care semnalele de comanda pentru memorie si porturi sunt generate de un circuit specializat, 8288 (controler de magistrale).