Realizacija računalnika na osnovi mikroprocesorja MC6802

Poročilo laboratorijskih vaj pri predmetu Arhitektura računalniških sistemov

Vsebina

Opis naloge
Značilnosti elementov
Naslovno dekodiranje
Pozicijska in električna shema

1. Opis naloge

V wire-wrap tehniki povezovanja smo sestavili računalnik z naslednjimi glavnimi elementi: procesorjem CPE Motorola MC6802, pomnilnikom EPROM Intel 2764, perifernim vmesniškim adapterjem PIA MC6821, NAND vrati na vezju TTL 74LS10, kvarčnim kristalom 4 MHz, reset tipko, 2 stikali (kot vhodom) ter 8 LED-diodami (kot izhodom). Sami smo povezali le procesor, pomnilnik ter vmesniški adapter med sabo ter z ostalimi elementi, ki so bili na že izdelanem tiskanem vezju. Pri spremembah stanja signalov smo si pomagali še z NAND vrati.

2. Značilnosti elementov

CPE MC6802 je 8-bitni mikroprocesor, programsko združljiv z MC6800, ima 128 bajtov notranjega RAM pomnilnika, 16-bitno naslovno vodilo, standardne TTL vhode in izhode, generator urinih signalov (ura s frekvenco 1 MHz) ter možnostjo prekinitev.

EPROM 2764 je svetlobno izbrisljiv bralni pomnilnik z možnostjo ponovnega polnjenja podatkov, obsega 8K 8-bitnih besed. Uporabili ga bomo za zapis lastnih programov za preizkus delovanja sistema.

PIA MC6821 je paralelni periferni vmesniški adapter z dvema vmesnikoma A in B, vsak ima po 8 perifernih signalov. Z njegovo pomošjo krmili sistem 8 svetlobnih signalov z LED-diodami.

Na standardnem vezju TTL 74LS10 so 3 NAND vrata s po 3 vhodi in 1 izhodom.

3. Naslovno dekodiranje

Pri razporeditvi elementov v naslovni prostor smo se srečali s popolnim naslovnim dekodiranjem (RAM v procesorju) ter nepopolnim naslovnim dekodiranjem (za EPROM in PIA), kjer vidimo tudi neuporabljene bite. Naslovna tabela za naš sistem je sledeča:

Element	A15	A14	A13	A12	A11	A10	A9	A8	A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	Naslovi
RAM	0	0	0	0	0	0	0	0	0	x	x	x	x	x	x	x	`0000 - 007F`
EPROM	1	1	.	x	x	x	x	x	x	x	x	x	x	x	x	x	`C000 - DFFF`
PIA	1	0	.	.	.	.	.	.	.	.	.	.	.	.	x	x	`8000 - 8003`

Zanjo pa velja naslednja legenda: 1 = logična enica, 0 = logična ničla, x = poljubna vrednost in . = neuporabljeni bit.

Izgled pomnilnika:

`0000` `007F`	RAM
`0080` `7FFF`
`8000` `8003`	PIA
`8004` `BFFF`
`C000` `DFFF`	EPROM
`E000` `FFFF`

4. Pozicijska in električna shema

Na pozicijski shemi sistema

imamo naslednje elemente:

IC 1	CPE MC6802
IC 2	EPROM 2764
IC 3	PIA MC6821
IC 4	TTL 74LS10 (`NAND` vrata)
IC 5 in IC 6	TTL 74LS05 (`NOT` vrata)
R 1 - R 8	upori 330 W
R 9 in R 10	upora 3300 W
R 11	upor 4700 W
LED 1 - LED 8	LED-diode
T	reset tipka
S 1 in S 2	stikali

Električna shema

nam prinaša naslednje elemente:

CPE 6802	procesor
EPROM 2764	pomnilnik
PIA 6821	periferni vmesniški adapter
74LS10	vezje z NAND vrati
74LS05	vezje z NOT vrati
Q	kvarčni kristal 4 MHz
C 1 in C 2	kondenzatorja 27 pF
C 3	kondenzator 100 nF
R 1 - R 8	upori 330 W
diode brez številk	LED-diode od 1 do 8
R 9 in R 10	upora 3300 W
R 11	upor 4700 W
T	reset tipka
S 1 in S 2	stikali
° 0 V	ozemljitev
° +5 V	vir napetosti

ensa 1995. Zadnji popravek dne 25. avgusta 1998. Obiskov: