Курсовая работа: Реализация устройства контроля переданной информации с использованием модифицированного кода Хем
Рис 3.10 Дешифратор возбуждения одноразрядного семисегментного цифрового светодиодного индикатора АЛС324А
Микросхема состоит из 7 узлов, формирующих управляющий сигнал для одного из семи сегментов индикатора.
Таблица 3.81. Назначение выводов микросхемы
| Выход | Обозначение | Тип вывода | Функциональное назначение выводов |
| 2, 3, 4, 5 | A2, A1,A3, A0 | Входы | Входы BCD чисел |
| 6 | DF | Вход | |
| 8 | GND | - | Общий |
| 9-14,15 |
a, b, c, d, e, f,g | Выходы |
Семисегментные выходы “a”, “b”, “c”, “d”, “e” “f”, “g” |
| 1 | DF0 | Выход | |
| 16 | Ucc | Напряжение питания |
Таблица 3.82. Таблица истинности
| Входы | Выходы | |||||||||
| 5 | 3 | 2 | 4 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
3. 9 Индикатор цифровой АЛС324А
Рис.3.11 Индикатор цифровой АЛС324А.
Выводит на экран цифры в зависимости от сигналов на входах в семисегментном коде. Состоит из семи светодиодов. Единица, пришедшая на вход, приводит к свечению соответствующего сегмента.
4. КАРТА ПАМЯТИ
| Адрес | Назначение адреса |
| 0000h – 07D0h | ПЗУ |
| 0000h – 0083 | область ПЗУ, занимаемая программой |
| В000h – В7D0h | ОЗУ |
5. ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРОГРАММЫ
Принцип работы программы основан на том, что с использованием модифицированного кода Хемминга можно проводить проверку считанной информации на наличие ошибок. Существует возможность исправить однократные ошибки и обнаружить двойные. Программа управляет считыванием информации с порта, затем заносит их в оперативную память. По нажатию кнопки начинается проверка содержимого на наличие ошибок. На основе маскирования определенных бит и контроля четности формируется четырехбитная характеристическая комбинация, каждому значению которой соответствует свое решение.Таких решений в результате получается четыре:
1. Нет ошибки.Программа просто начинает проверку следующего байта данных, занесенных в ОЗУ.
2. Есть двойная ошибка, тогда выводится сообщение о двойной ошибке в виде адреса, где она зафиксирована, но только с тем различием, что у выводимого адреса будут обнулены четыре старших бита. То есть такое сообщение об ошибке будет иметь вид 0ххх. Программа ждет нажатия кнопки для дальнейшей работы.
3. Ошибка в контрольном бите. Исправляется с помощью заданной маски. Номер ячейки выводится на индикаторы. Программа ждет нажатия кнопки для дальнейшей работы.
3. Есть одиночная ошибка. Ее исправление начинается с формирования маски, в которой все биты будут установлены в ноль и лишь один в единицу. Как раз тот, что должен будет быть исправлен. Далее, с помощью операции XOR (Исключающее ИЛИ) над содержимым ячейки памяти и маской ошибка будет исправлена. Номер ячейки, в которой была ошибка, выводится на индикаторы. Программа ждет нажатия кнопки для дальнейшей работы.
6. ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ
| Адрес | Мнемонический код | Код | Комментарии |
| 0000 | MVIA, 89h | 3E | заносим упр. слово в аккумулятор |
| 0001 | 89 | ||
| 0002 | OUT 3h | D3 | отправляем 89 (10001001) в РУС |
| 0003 | 03 | ||
| 0004 | LXI D,B000h | 11 | Задаем начальное значение регистровой паре, содержащей адрес ячейки памяти |
| 0005 | 00 | ||
| 0006 | B0 | ||
| 0007 | LXI B,7D0h | 01 | Задаем начальное значение регистровой паре, содержащей счетчик |
| 0008 | D0 | ||
| 0009 | 07 | ||
| 000A | IN 2h | DB | Прием сигнала от кнопки для начала записи последовательности байт в ОЗУ |
| 000B | 02 | ||
| 000C | m1: IN A5h | DB | Начало цикла, записывающего в ОЗУ принимаемую с порта информацию |
| 000D | A5 | ||
| 000E | STAX D | 12 | Запись содержимого аккумулятора в ячейку памяти, адрес которой хранится в DE |
| 000F | INX D | 13 | Выбираем адрес следующей ячейки |
| 0010 | DCX B | 0B | Счетчик записанных байт уменьшаем |
| 0011 | JNZ m1 | C2 | Если записаны не все 2000 байт, то переходим на следующий оборот цикла |
| 0012 | 0C | ||
| 0013 | 00 | ||
| 0014 | LXI D, AFFFh | 11 | Задаем начальное значение регистровой паре, содержащей адрес ячейки памяти |
| 0015 | FF | ||
| 0016 | AF | ||
| 0017 | LXI B,7D1h | 01 | Задаем начальное значение регистровой паре, содержащей счетчик |
| 0018 | D1 | ||
| 0019 | 07 | ||
| 001A | m2: IN 2h | DB | Прием сигнала от кнопки для начала проверки |
| 001B | 02 | ||
| 001C | m7: DCX B | 0B | Уменьшаем регистр-счетчик |
| 001D | JZ m11 | CA | Если обработаны все занесенные в память байты, то переход на завершение программы |
| 001E | 83 | ||
| 001F | 00 | ||
| 0020 | INX D | 13 | Выбор следующей ячейки памяти изменением регистра, содержащего адрес |
| 0021 | LDAX D | 1A | Запись байта информации в аккумулятор из ячейки по адресу из DE |
| 0022 | ANI 78h | E6 | Используем маску для отделения бит, важных для составления и анализа первого синдрома |
| 0023 | 78 | ||
| 0024 | JPO m3 | E2 | Если количество бит, выставленных в единицу – четное, то ошибки в анализируемых битах нет |
| 0025 | 29 | ||
| 0026 | 00 | ||
| 0027 | MVI Н,4h | 26 | Выполняется только тогда, когда есть ошибка. Запись в Н 100b |
| 0028 | 04 | ||
| 0029 | m3:LDAXD | 1A | Запись байта информации в аккумулятор из ячейки по адресу из DE |
| 002A | ANI 66h | E6 | Используем маску для отделения бит, важных для составления и анализа второго синдрома |
| 002B | 66 | ||
| 002C | JPO m4 | E2 | Если количество бит, выставленных в единицу – четное, то ошибки в анализируемых битах нет |
| 002D | 33 | ||
| 002E | 00 | ||
| 002F | MVI A, 2h | 3E | Начало участка, выполняемого только тогда, когда есть ошибка. Запись в (А) 10b |
| 0030 | 02 | ||
| 0031 | ADD H | 84 | Прибавляем регистр H к (А) |
| 0032 | MOV H,A | 67 | Заносим в регистр Н результат суммирования. Т.е. в Н оказывается х10b |
| 0033 | m4:LDAX D | 1A | Запись байта информации в аккумулятор из ячейки по адресу из DE |
| 0034 | ANI 55h | E6 | Используем маску для отделения бит, важных для составления и анализа третьего синдрома |
| 0035 | 55 | ||
| 0036 | JPO m5 | E2 | Если количество бит, выставленных в единицу – четное, то ошибки в анализируемых битах нет |
| 0037 | 3D | ||
| 0038 | 00 | ||
| 0039 | MVI A, 1h | 3E | Начало участка, выполняемого только тогда, когда есть ошибка. Запись в (А) 1b |
| 003A | 01 | ||
| 003B | ADD H | 84 | Прибавляем регистр H к (А) |
| 003C | MOV H,A | 67 | Заносим в регистр Н результат суммирования. Т.е. в Н оказывается хх1b |
| 003D | m5:LDAX D | 1A | Запись байта информации в аккумулятор из ячейки по адресу из DE |
| 003E | ANI FFh | E6 | Операция И по результатам которой производится проверка четности. Реализация проверки по контрольному биту |
| 003F | FF | ||
| 0040 | JPOm6 | E2 | Если количество бит, выставленных в единицу – четное, то ошибки в анализируемых битах нет |
| 0041 | 47 | ||
| 0042 | 00 | ||
| 0043 | MVIA, 8h | 3E | Начало участка, выполняемого только тогда, когда есть ошибка. Запись в (А) 1000b |
| 0044 | 08 | ||
| 0045 | ADD H | 84 | Прибавляем регистр H к (А) |
| 0046 | MOV H,A | 67 | Заносим в регистр Н результат суммирования. Т.е. в Н оказывается 1хххb |
| 0047 | m6: MOV A, H | 7C | Заносим в регистр А результат предыдущих проверок. |
| 0048 | CPI 0h | FE | Сравнение с нулем. В регистре Н может оказаться 0 только, если ошибки нет |
| 0049 | 00 | ||
| 004A | JZm7 | CA | Если ошибки нет, то переход на анализ следующего байта |
| 004B | 1C | ||
| 004C | 00 | ||
| 004D | CPI 8h | FE | Значение регистра Н от 1h до 7h говорит, что зафиксирована двойная ошибка |
| 004E | 08 | ||
| 004F | JPm8 | F2 | Если в ходе сравнения вычитанием получилось положительное число, значит двойной ошибки нет. Переход к исправлению одинарной. |
| 0050 | 5D | ||
| 0051 | 00 | ||
| 0052 | MOV A,D | 7A | Заносим в регистр А старший байт адреса |
| 0053 | ANI 0Fh | E6 | С помощью операции И обнуляем четыре старших бита |
| 0054 | 0F | ||
| 0055 | OUT 0h | D3 | Вывод содержимого А на индикаторы, предназначенные для отображения старшей части адреса |
| 0056 | 00 | ||
| 0057 | MOV A,E | 7B | Заносим в регистр А младший байт адреса |
| 0058 | OUT 1h | D3 | Вывод содержимого А на индикаторы, предназначенные для отображения младшей части адреса |
| 0059 | 01 | ||
| 005A | JMP m2 | C3 | Переход на запрос продолжения обработки данных, поступивших в ОЗУ |
| 005B | 1A | ||
| 005C | 00 | ||
| 005D | m8: CPI 8h | FE | Значение регистра Н 1000b говорит, что зафиксирована ошибка в контрольном бите |
| 005E | 08 | ||
| 005F | JNZ m9 | C2 | Если ошибка не в контрольном бите, то одинарная ошибка в одном из оставшихся семи битах. Переход к его исправлению |
| 0060 | 6D | ||
| 0061 | 00 | ||
| 0062 | XRI 80h | EE | Исправление в контрольном бите |
| 0063 | 80 | ||
| 0064 | MOV A,D | 7A | Заносим в регистр А старший байт адреса |
| 0065 | OUT 0h | D3 | Вывод на индикаторы старшего байта адреса |
| 0066 | 00 | ||
| 0067 | MOV A,E | 7B | Заносим в регистр А младший байт адреса |
| 0068 | OUT 1h | D3 | Вывод на индикаторы младшего байта адреса |
| 0069 | 01 | ||
| 006A | JMP m2 | C3 | Переход на запрос продолжения обработки данных, поступивших в ОЗУ |
| 006B | 1A | ||
| 006C | 00 | ||
| 006D | m9: SUI 8h | D6 | Вычитая 1000b, преобразуем содержимое регистра к номеру бита, где зафиксирована ошибка |
| 006E | 08 | ||
| 006F | MOV H,A | 67 | Содержимое аккумулятора переносим в Н |
| 0070 | MVI A, 80h | 3E | Записываем в А байт, который будет использоваться для коррекции ошибки |
| 0071 | 80 | ||
| 0072 | m10: RAL | 17 | Сдвигаем единицу столько раз, сколько указано в Н |
| 0073 | DCR H | 25 | |
| 0074 | JNZ m10 | C2 | |
| 0075 | 72 | ||
| 0076 | 00 | ||
| 0077 | MOV H,A | 67 | Переносим в Н получившуюся маску для исправления ошибки |
| 0078 | LDAX D | 1A | Заносим в А подлежащий исправлению байт |
| 0079 | XRA H | AC | С помощью операции XOR исправляем ошибку |
| 007A | MOV A,D | 7A | Заносим в регистр А старший байт адреса |
| 007B | OUT 0h | D3 | Вывод на индикаторы старшего байта адреса |
| 007C | 00 | ||
| 007D | MOV A,E | 7B | Заносим в регистр А младший байт адреса |
| 007E | OUT 1h | D3 | Вывод на индикаторы младшего байта адреса |
| 007F | 01 | ||
| 0080 | JMP m2 | C3 | Переход на запрос продолжения обработки данных, поступивших в ОЗУ |
| 0081 | 1A | ||
| 0082 | 00 | ||
| 0083 | m11: NOP | 00 | Конец программы |
| 0084 | |||
| 0085 | |||
| 0086 | |||
| 0087 | |||
| 0088 | |||
| 0089 | |||
| 008A | |||
| 008B | |||
| 008C | |||
| 008D | |||
| 008E | |||
| 008F | |||
| 0090 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе данной работы была спроектирована микропроцессорная система для контроля переданной информации использованием модифицированного кода Хемминга. Эта система собрана на базе микропроцессорного комплекта КР580, а также некоторого числа дополнительных элементов. Была разработана как аппаратная, так и программная часть системы. Так как система состоит из интегральных микросхем, то она отличается малыми размерами и высокой надежностью.
СПИСОК СПРАВОЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абрайтис В.Б.Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем: Справочник. В 2 т. / Абрайтис В.Б., Аверьянов Н.Н., Белоус А.И. и др.; Под ред. В.А. Шахнова. - М.: Радио и связь, 1988. - 368 с.
2. Горбунов В.Л. Справочное пособие по микропроцессорам и микроЭВМ / В.Л. Горбунов, Д.И. Панфилов, Д.Л. Преснухин. - М.: Высш. шк., 1988 . - 272 с.: ил.
3. Калабеков Б. А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов: Учеб. Пособие для ВУЗов. — М.: Радио и связь, 1988.
4. Угрюмов Е.Цифровая схемотехника / Е. Угрюмов – БХВ Санкт-Петербург, 2000 – 528с.