СТРУКТУРНАЯ СХЕМА

Структурная схема разрабатываемого устройства представлена на рис. 10. Устройство состоит из трех блоков: блока управления, блока памяти

и блока ввода/вывода.

Рисунок 10 - Структурная схема

Взаимодействие между блокам осуществляется с помощью шин адреса, данных и шин управления.

Блок управления

В блок управления входит микроконтроллер. При помощи шины управления происходит управление работой двух других блоков. Для блока памяти это управление заключается в синхронизации запросов на запись/считывание. В блоке индикация с помощью сигналов управления осуществляется опрос клавиатуры и управление работой индикатора.

Управление блоками происходит согласно программе микроконтроллера, находящейся во внутренней памяти данных. При этом применение внутренней памяти позволило уменьшить энергопотребление записной книжки, упростить схему, разгрузив порты. Эти порты можно использовать для управления работой блока ввода/вывода не используя дополнительных регистров. Это так же способствует увеличению скорости роботы и упрощению программной модели устройства.

Шина данных необходима для обмена данными с боком памяти, а так же, для опроса состояний клавиатуры.

Шина адреса необходима для работы с блоком памяти. По этой шине происходит выбор необходимой ячейки памяти данных.

Блок памяти

Блок памяти необходим для хранения и обмена данными. Он состоит из блока оперативного запоминающего устройства (Блок ОЗУ) и регистра- защелки. В блоке ОЗУ хранится информация пользователя. Так же, ОЗУ содержит оперативные переменные, необходимые для работы программы микроконтроллера. Выбор необходимой ячейки памяти происходит из блока управления по шине адреса. Данные считываются по шине данных блока.

Регистр- защелка служит для сохранения младшего байта адреса. Кроме этого, регистр может сохранять на своих выводах информацию, которая может являться данными для индикатора(данные) и дополнительными линиями сканирования клавиатуры (управление). Это возможно из-за отсутствия необходимости обратной связи с управляемыми устройствами. Таким образом, происходит взаимодействие блок управления → блок памяти → блок ввода/вывода. Непосредственный обмен данными между блоком управления и блоком ввода/выводя невозможен из-за ограниченного числа линий ввода/вывода микроконтроллера. Применение схемы блок управления(шина данных) → блок ввода/вывода(шина данных) дает небольшой выигрыш в скорости, однако требует для своей реализации дополнительного регистра, что увеличит сложность схемы и размеры печатной платы устройства и, как следствие, самого устройства.

Блок ввода/вывода

Блок ввода/вывода предназначен для взаимодействия устройства с внешними объектами. Он состоит из блока клавиатуры, блока индикации, блока связи с компьютером и звукового излучателя (ЗИ).

Блок клавиатуры служит для связи пользователя с устройством. Он производит ввод текстовой информации и команд управления пользователем. Работа с клавиатурой осуществляется при помощи блока управления, который осуществляет ее опрос. Данные, полученные с выхода блока клавиатуры, поступают на обработку в блок управления по шине данных.

Блок индикации необходим для взаимодействия устройства с пользователем. С его помощью происходит обратная связь – реакции на команды пользователя и представление данных о состоянии устройства в понятной форме. Управление блоком индикации производит блок управления.

Блок связи с компьютером необходим для обеспечения обмена данными между записной книжкой и компьютером. Обмен является дуплексным по двум линиям связи. Обработка полученной информации производится блоком управления в соответствии с подпрограммой обмена.

Звуковой излучатель применяется при реализации функции будильника. Если функция будильника установлена и совпадают время срабатывания будильника, происходит подача звукового сигнала.