Calculator Numeric ce Efectuează Operația de Împărțire

Să se proiecteze un calculator numeric ce efectuează operaţia de împărţire şi pentru care se cunosc următoarele date de proiectare:

- dimensiunea primului operand: 9 digiţi

- dimensiunea celui de-al doilea operand: 6 digiţi

- tipul microprocesorului: Z 80

- frecvenţa de lucru: 9.8304MHz

- tipul LED-urilor: conexiune catod comun

- tipul timer-ului: 82C54 plasat la adresa 30h

- tipul portului paralel: Z 80-PIO plasat la adresa 40h

- memoria RAM 16k x 8 (6232) plasată de la adresa 9000h

- memoria ROM 4k x 8 (2764) plasată de la 0000h

- rezultatul este reprezentat pe 13 digiţi.

Capitolul II

Proiectarea structurii hardware

1.1 Prezentarea circuitelor utilizate

Microprocesorul Z-80 necesită o singură linie de tact, şi o singură tensiune de alimentare , iar cele trei magistrale apar distinct în exterior.

Magistrala de control este subdivizată în linii de control ale sistemului şi linii de control ale microprocesorului. Liniile de control ale sistemului sunt:

M1 (Non Machine Cycle 1) - generat de microprocesor prin care se indică dacă ciclul maşină aflat în desfăşurare este de tip fetch.

MREQ (Memory Request) - semnal generat de microprocesor prin care se validează adresa de pe magistrala de adrese pentru operaţiile de citire/ scriere.

IOREQ (Input/Output Request) - semnal prin care se validează adresa corespunzătoare unui dispozitiv de tip Intrare-Ieşire, pentru confirmarea recunoaşterii unei întreruperi.

RD (Non Read) şi WR (Write) indică starea de citire/scriere din/în memorie sau dispozitiv I/O.

RFSH (Refresh) - semnal de confirmare a refresh-ului DRAM.

Circuitul 8254 este un circuit temporizator folosit pentru generarea unei singure întreruperi. Această întrerupere este generată de canalul 1, la un interval de 4ms. În subrutina de tratare a întreruperii se află programul ce comandă afişajul şi programul ce gestionează tastatura. Programul ce gestionează tastatura se apelează din două în două subrutine, adică la un interval de 10ms. Circuitul CTC lucrează ca temporizator, el numărând perioadele semnalului de ceas aplicat şi procesorului. La sfârşitul fiecărui ciclu de numărare circuitul oferă o întrerupere către procesor. Acest circuit este plasat în spaţiul I/O la adresa 30h

Circuitul 4511 este un circuit decodor BCD - 7 segmente folosit pentru conversia din BCD în format 7 segmente a operanzilor şi rezultatului. Se vor folosi 3 circuite de acest fel, pentru cele trei linii ale matricii de afişare multiplexate.

1.2 Prezentarea proiectării afişajului multiplexat:

In proiectarea hardware a calculatorului numeric ce doreste a fi proiectat unul dintre cele mai importante aspecte il constituie proiectarea unui afisaj, care sa permita intefatarea cu utilizatorul in momentul preluarii datelor implicate in operatiile ce se doresc a fi effectuate prin intermediul acestuia.

Din datele de proiectare se stie ca afisarea se face prin comanda multiplexata. Tehnica afisarii multiplexate atrage dupa sine si un efect de integrare legat de intensitatea luminoasa. Pentru comanda segmentelor vor fi folosite 2 decodificatoare BCD 74HC4543. Deoarece o celula de afisare este comandata prin multiplexare este iluminata un timp mult mai mic decat daca ar fi aprinsa in mod continuu, astfel efectul asupra ochiului uman este de intensitate redusa. Pentru a elimina acest efect astfel incat ochiul uman san u sesizeze reducerea intensitatii luminoase trebuie marit curentul prin segmente. Totusi acest current nu poate fi marit oricat, el trebuind sa fie mai mic sau egal cu valoarea IFM , data de catalog specifica pentru fiecare tip de celula de afisaj.

Din datele de proiectare cerute avem urmatoarele specificatii: afisajul trebuie realizat prin tehnica multiplexarii, acesta este realizat cu cellule de afisaj 7 segmente,cu anod comun si este realizat pe 13 digiti.