Схема електрична принципова модуля на базі 8-розрядного мікропроцесора

Хоча модуль і здається простим, наявність у ньому тісного взаємозв'язку між апаратними засобами і програмним забезпеченням приводить до того, що навіть незначна несправність у апаратурі або в програмному забезпеченні приводить до непрацездатності мікро-ЕОМ.

Почати налагодження мікро-ЕОМ доцільно з перевірки омметром усіх зв'язків на монтажній платі й усунення виявлених дефектів монтажу. З особливою старанністю варто перевірити наявність електричних зв'язків між виводами живлення мікросхем і контактами джерела живлення. Щупами омметра необхідно торкатися безпосередньо виводів мікросхем - це допоможе знайти дефекти пайки. Потім перевіряють наявність живлячої напруги на виводах мікропроцесора і на інших мікросхемах модуля.

Наступний етап - перевірка схеми формування синхроімпульсів. Для цього буде потрібно осцилограф. Переконавши в наявності синхроімпульсів Ф1 і Ф2 на виводах мікропроцесора, переходять до перевірки функціонування блоку центрального процесора при постійно діючій на шині даних команді NOP (00Н). Код команди 00 примусово подають на шину даних за допомогою перемичок.

При цьому на адресній шині повинний відбуватися послідовний перебір всіх адрес, який можна проконтролювати за допомогою осцилографа. Сигнали на адресній шині в цьому випадку мають форму симетричних прямокутних імпульсів, причому частота імпульсів зменшується вдвічі при збільшенні номера розряду на одиницю. При правильній роботі команди NOP переходять до перевірки інших блоків мікро-ЕОМ. Для цього вивід 3 мікросхеми DD2 з'єднують із загальним проводом і переконуються в наявності високого рівня на виводі 24 мікропроцесора, що свідчить про перебування його в стані очікування. Натиснувши на кнопку "УСТ" перевіряють на всіх лініях шини адреси нульового рівня, а на лініях шини даних двійкового коду 0011 1110, записаного в нульовому осередку (мікросхема ПЗП).

Вставляють у панельку мікросхему ПЗП. Збирають на окремій платі вузол, за допомогою якого перевіряють поциклове виконання тест-програми мікропроцесором. При однократному натисканні на кнопку "КРОК" мікропроцесор переходить у стан очікування, що дозволяє на індикаторах логічного пробника контролювати читання з ПЗП кодів і їх виконання.

Для виключення впливу сигналу переривання провід від виводу 14 мікропроцесора DD1 відключають.

Натиснувши на кнопку "УСТ" і послідовно натискаючи кнопку "КРОК", контролюють виконання перших команд Тест-програми відповідно до Тест-таблиці 3.2.1

При виявленні невідповідностей варто перевірити чи нема замикання між лініями шини адреси, або шини даних, або іншими сигнальними лініями.

Після усунення виявлених несправностей, домігшись виконання перших команд тесту в кроковому режимі, додатковий вузол відключають.

3.3. Розрахунок надійності пристрою

Надійність – властивість пристрою виконувати задані функції в заданих режимах і умовах застосування, обслуговування, ремонту, збереження, транспортування на протязі необхідного інтервалу часу.

Показники надійності:

Безвідмовність.

Довговічність.

Ремонтопридатність.

Збереження.

Безвідмовність – властивість безупинно зберігати працездатність до граничного стану, після настання, якого подальша експлуатація виробу економічно недоцільна.

Ремонтопридатність – пристосованість пристрою до попередження відмовлень, до можливості виявлення та усунення несправностей шляхом проведення ремонту і технічного обслуговування.

До термінів ремонтопридатності відносяться: відмовлення, збереження.

Відмовлення – подія, що полягає в повній або частковій утраті працездатності пристрою.

Відмовлення бувають:

Раптові (катастрофічні) – стрибкоподібна зміна параметрів робочого виробу.

Поступові (параметричні) – постійна зміна одного або декількох параметрів з часом, що виходять за припустимі межі.

Збереження – термін, протягом якого при дотриманні режимів збереження виріб зберігає працездатний стан.

Розрахунок надійності поділяється на три розділи:

Визначення значення інтенсивності відмовлення всіх елементів за принциповою схемою вузла пристрою.

Визначення значення імовірності безвідмовної роботи всієї схеми.

Визначення середнього наробітку до першого відмовлення.

Виконання розрахунків проходить наступним чином:

1. Інтенсивність відмовлення всіх елементів визначається за формулою:

(3.3.1)

де:

ni – кількість елементів у схемі;

li – інтенсивність відмовлень і-го елемента;

m – кількість типів елементів.

При розрахунку також потрібно враховувати інтенсивність відмовлень через пайки радіоелементів на друкованій платі.

Інтенсивність відмовлень елементів розраховуємо за формулою:

(3.3.2)

де:

lо – інтенсивність відмовлень елементів у режимі номінального навантаження;

Кe – експлуатаційний коефіцієнт;

Кр – коефіцієнт навантаження.

Усі ці параметри беруться з довідника з розрахунку надійності.

2. Ймовірністю безвідмовної роботи називається ймовірність того, що за певних умов експлуатації в заданому інтервалі часу не відбудеться жодного відмовлення.

Ймовірність безвідмовної роботи визначається за формулою:

(3.3.3)

де:

 - інтенсивність відмов всіх елементів;

t – час, (год).

За результатами розрахунків складається таблиця і графік.

3. Середній наробіток до першого відмовлення – це час роботи пристрою до першої відмови.

Середній наробіток на відмовлення визначається за формулою:

 (3.3.4)

Розрахунок надійності пристрою приведено далі.

Анотація

В курсовому проекті розроблена схема електрична принципова процесорного модуля з використанням мікропроцесора КР580ВМ80А. В роботі використана велика кількість схем, що дозволяють розглянути кожну частину пристрою окремо, а також програма перевірки процесорного модуля, що дає можливість перевірити правильність роботи процесорного модуля. В роботі представлено розрахунок надійності пристрою.

Виконання даної курсової роботи змусило повторити та закріпити вивчений протягом навчального року матеріал з предмету "Мікропроцесорні системи", а також звернутися до додаткової літератури та вивчити багато нового.

Література

1.  Методичні вказівки щодо виконання курсової роботи.

2.  Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы / Под ред. С.В. Якубовского. - М. Радио и связь, 1984.

3.  Бороволоков Э.П. Фролов В.В. "Радиолюбительские схемы" // К.: Кондор – 1995 – 6 с.

4.  Балашев Е.П., Григорьев В.Л., Петров Г.А. Микро - и мини-ЭВМ. - Л.: Энергоатомииздат, 1984.

5.  А.С. Басманов "МП и ОЭВМ", Москва, "Мир", 1988.

6.  Алексеенко А.Г., Галицын А.Д., Иванников А.Д. Проектирование радиоэлектронной литературы на микропроцессорах. - М.: Радио и связь, 1984.

7.  Якименко Ю.І., Терещенко Т.О., Сокол Є.І. Мікропроцесорна техніка. 2004.

8.  Вершинин О.Е. Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов. - Л. Энергоатомииздат, 1986.