1. Formalny opis działania.

Zasada działania tego analizatora stanów logicznych opiera się na

wykorzystaniu sygnałów mikrokontrolera 8051 pracującego z zewnętrzną

pamięcią programu.

Mikrokontroler pracując w pętli składającej się z rozkazów ADD A,#5

(rys. 1 przedstawia schemat blokowy) , daje sygnał PSEN który oprócz

funkcji odczytywania z zewnętrznej pamięci programu jest wykorzystywany

do zapisu w pamięci RAM 8 bitowych próbek sygnałów wejściowych.

Wyżej wymieniona pętla programowa znajduje się w pamięci programu o

adresach powyżej 4kB i zawiera 508 rozkazów ADD A,#5 oraz jeden

rozkaz JMP do początku pętli. Fakt że pętla ta znajduje się powyżej 4kB

pozwala nam wykorzystać sygnał adresowy A12 do strobowania sygnału

PSEN zapisującego do pamięci RAM .

Sygnał PSEN pojawia się dwa razy w czasie cyklu maszynowego, a rozkaz

ADD A,#5 jest rozkazem 2 bajtowym realizowanym w jednym cyklu

maszynowym (2 kolejne adresy w pamięci programu) ,więc próbkując do

pamięci 1kB potrzebujemy 508 takich rozkazów plus jeden rozkaz JMP

który jest rozkazem 3 bajtowym ale realizowanym w 2 cyklach maszyno-

-wych (4 impuls PSEN pojawia się ale pobranie rozkazu jest jałowe). W

sumie jest 512 cykli maszynowych a tym samym 1024 kolejne adresy.

W programie wykorzystane jest przerwanie od timera T0 które pozwala

wyjść z pętli w której próbkujemy sygnał wejściowy. Przed wejściem w

tą pętlę ustawiamy przerwanie od timera T0 oraz wpisujemy wartość

początkową która jest obliczana w ten sposób że odejmujemy od wartości

maksymalnej ilość próbek jaką chcemy spróbkować po pojawieniu się

sygnału wyzwolenia.

Sygnał wyzwolenia jest wypracowany przez układ kombinacyjny oparty o

układ programowalny GAL 22V10. Sygnał wyjściowy jest kombinacją

7 bitów wejściowych ,7bitów ważności (czy dany bit bierze udział w

wypracowaniu sygnału wyzwolenia) zapisanego do rejestru a ustawianego

przez użytkownika, i 7 bitów które wskazują czy odpowiedni bit wejściowy

ma być 0 czy 1.

Sygnał wyzwalania bramkuje timer T0 poprzez wejście GATE(INT0) i gdy

stan tego wejścia jest aktywny czyli pojawił się sygnał wyzwolenia timer

T0 zlicza od stanu początkowego aż do przepełnienia. Zostaje ustawiona

flaga przepełnienia która jednocześnie jest sygnałem dla mikrokontrolera

o przerwaniu.

Po przyjęciu przerwania jest realizowany program od adresu 0BH. W tej

części programu blokowane jest przerwanie, zatrzymany timer oraz

zapamiętany jest adres ostatniej próbki (zdejmowany jest ze stosu) a na

miejsce tego adresu zapisywany jest adres podprogramu w którym

zostają wyświetlone wyniki i przez rozkaz RETI skaczemy do tego

podprogramu.

Wyświetlanie wyników (próbek sygnału wejściowego) realizowane jest na

wyświetlaczu LCD (4 wiersze po 20 znaków), i z tego względu że chcemy

wyświetlić 8 bitów na 4 wierszach musiałem zdefiniować własne znaki

które pozwoliły mi na jednym znaku zdekodować dwa bity.

Wyświetlacz ten umożliwia wpis do pamięci wyświetlacza 8 znaków użytko-

-wnika. Wpis do pamięci wyświetlacza 4 znaków (kombinacja na dwóch

bitach) znajduje się w procedurze inicjalizacyjnej w której wykonywana jest

inicjalizacja wyświetlacza. Procedura ta wykonywana jest tylko raz przy

uruchomieniu analizatora.

Wyświetlanie próbek przebiega w ten sposób że po przyjęciu przerwani

otrzymujemy adres najmłodszej próbki i możemy przesuwać się tylko

w prawo dopiero po odczytaniu jakiejś próbki możemy się wrócić

przesuwając w lewo. Przesuwając się w prawo lub lewo inkrementujemy

lub dekrementujemy DPTR jednocześnie sprawdzając czy jest przejście

przez adres 0 ponieważ wtedy musimy zrobić odpowiednie przejście.

N

N

T

T

N

T

N

T Rys.1A

Rys.1A

N

T

Rys.1B

START

JMP INICJAL

ORG 0BH

Blokada przerwania od T0

Stos DPTR

Wyswietl stos

RETI

INICJAL:

Inicjalizacja wyświetlacza

Ustawienie systemu przerwań

Ustawienie trybu pracy timera

PROCEDURA WYŚWIETLANIA

RIGHT-

KEY

DPTR DPTR+1

Pobieranie próbki z pamięci RAM

Przesunięcie wyświetlacza w prawo

Wyświetlenie bajtu

(procedura RIGHT)

LEFT-

KEY

DPTR DPTR-1

Pobranie próbki z pamięci RAM

Przesunięcie wyświetlacza w lewo

Wyświetlenie bajtu

(procedura LEFT)

START

-KEY

START

-KEY

Ustawiamy bity ważności

Ustawiamy czy dany bit jest1 czy 0

Odblokowujemy przerwania

Ustawiamy liczbę próbek po sygnale wyzwolenia

START

-KEY

Odblokowujemy timer T0

(ustawiamy TR0)

ORG 1000H

ADD A,#5

ADD A,#5

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

ADD A,#5

JMP 1000H

---