RU213487U1 - HARDWARE EMULATOR OF THE TRAINING STAND WITH A BLOCK OF ADDITIONAL MEMORY - Google Patents
HARDWARE EMULATOR OF THE TRAINING STAND WITH A BLOCK OF ADDITIONAL MEMORY Download PDFInfo
- Publication number
- RU213487U1 RU213487U1 RU2022108965U RU2022108965U RU213487U1 RU 213487 U1 RU213487 U1 RU 213487U1 RU 2022108965 U RU2022108965 U RU 2022108965U RU 2022108965 U RU2022108965 U RU 2022108965U RU 213487 U1 RU213487 U1 RU 213487U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- unit
- microcontroller
- output
- information
- Prior art date
Links
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к устройствам обработки информации, построенным на основе микроконтроллера.The utility model relates to information processing devices based on a microcontroller.
Технический результат выражается в увеличении объема памяти устройства.The technical result is expressed in an increase in the memory capacity of the device.
Технический результат достигается тем, что в аппаратный эмулятор учебного стенда с блоком дополнительной памяти, содержащий блок микроконтроллера с программным обеспечением, блок усилителя, импульсный блок питания, блок последовательных интерфейсов, блок силовых драйверов, блок вывода графической информации, дисплей, клавиатуру, где первый информационный выход блока микроконтроллера подключен к блоку усилителя, выход которого подключен ко входу дисплея, второй информационный выход блока микроконтроллера подключен ко входу клавиатуры, выход которой подключен к информационному входу блока микроконтроллера, третий информационный выход блока микроконтроллера подключен к информационному входу блока последовательных интерфейсов, четвертый информационный выход блока микроконтроллера подключен к информационному входу блока силовых драйверов, пятый информационный выход блока микроконтроллера подключен информационному входу блока вывода графической информации, выход импульсного блока питания подключен к питающим входам блока микроконтроллера, блока усилителя, дисплея, клавиатуры, блока последовательных интерфейсов, блока силовых драйверов и блока вывода графической информации, включен блок дополнительной памяти, шестой информационный выход блока микроконтроллера подключен к информационному входу блока дополнительной памяти, выход импульсного блока питания подключен к питающим входам блока дополнительной памяти. The technical result is achieved by the fact that in the hardware emulator of the training stand with an additional memory unit, containing a microcontroller unit with software, an amplifier unit, a switching power supply unit, a serial interface unit, a power driver unit, a graphic information output unit, a display, a keyboard, where the first information the output of the microcontroller unit is connected to the amplifier unit, the output of which is connected to the display input, the second information output of the microcontroller unit is connected to the keyboard input, the output of which is connected to the information input of the microcontroller unit, the third information output of the microcontroller unit is connected to the information input of the serial interface unit, the fourth information output of the microcontroller block is connected to the information input of the power driver block, the fifth information output of the microcontroller block is connected to the information input of the graphic information output block, the output of the switching power supply is under connected to the power inputs of the microcontroller block, amplifier block, display, keyboard, serial interface block, power driver block and graphic information output block, the additional memory block is turned on, the sixth information output of the microcontroller block is connected to the information input of the additional memory block, the output of the switching power supply is connected to the supply inputs of the additional memory block.
Description
Полезная модель относится к устройствам обработки информации, построенным на основе микроконтроллера.The utility model relates to information processing devices based on a microcontroller.
В настоящее время в высших учебных заведениях для обучения студентов по специальностям и направлениям, связанным с вычислительной техникой, широко используются различные учебно-отладочные устройства. Эти устройства построены на основе различных микропроцессоров. Они позволяют изучить архитектуру ЭВМ, систему команд, особенности функционирования и применения.Currently, various educational and debugging devices are widely used in higher educational institutions to train students in specialties and areas related to computer technology. These devices are based on various microprocessors. They allow you to study the architecture of the computer, the system of commands, the features of operation and application.
Аналогом предлагаемого устройства является «Учебно-отладочное устройство «Электроника-580» (Широков, Ю.Ф. Микропроцессорные средства и системы / Широков Ю.Ф., Е.Н. Осипов, В.И. Жданов, Н.И. Гутовец // Учебно-отладочное устройство «Электроника-580 – 1985. - №2. – С.80-84.). An analogue of the proposed device is the "Training and debugging device "Electronics-580" (Shirokov, Yu.F. Microprocessor tools and systems / Shirokov Yu.F., E.N. Osipov, V.I. Zhdanov, N.I. Gutovets / / Training and debugging device "Electronics-580 - 1985. - No. 2. - P. 80-84.).
Это устройство содержит микропроцессор, буфер адреса, буфер данных, регистр слова состояния, логику управления, дешифратор, генератор, ПЗУ, ОЗУ, буфер данных ОЗУ, узел ПДП, параллельный интерфейс, клавиатуру, дисплей, блок питания. Блок питания формирует три напряжения питания и выполнен по компенсационной схеме. Все составные части устройства выполнены на элементах малой и средней степени интеграции и дискретных элементах.This device contains a microprocessor, address buffer, data buffer, status word register, control logic, decoder, generator, ROM, RAM, RAM data buffer, DMA node, parallel interface, keyboard, display, power supply. The power supply generates three supply voltages and is made according to a compensation scheme. All components of the device are made on elements of low and medium degree of integration and discrete elements.
Недостатки аналога: устройство имеет низкую надежность, сложную конструкцию, высокое электропотребление.Disadvantages analog: the device has low reliability, complex design, high power consumption.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является аппаратный эмулятор учебного стенда с блоком вывода графической информации. (Патент на полезную модель RU 200727, МПК G06F9/455,G09B23/00, д.п.03.7.20, опубл. 09.11.2020 г.)The closest to the claimed technical solution is a hardware emulator of the training stand with a graphic information output unit. (Utility model patent RU 200727, IPC G06F9/455, G09B23/00, p. 03.7.20, publ. 09.11.2020)
Эмулятор содержит блок микроконтроллера с необходимым программным обеспечением, блок усилителя для согласования информационных сигналов при индикации, дисплей, клавиатуру, импульсный блок питания, блок последовательных интерфейсов, блок силовых драйверов, блок вывода графической информации.The emulator contains a microcontroller unit with the necessary software, an amplifier unit for matching information signals during indication, a display, a keyboard, a switching power supply unit, a serial interface unit, a power driver unit, and a graphic information output unit.
Недостатком прототипа является то, что при построении сложной вычислительной системы отсутствует возможность выполнять регистрацию (запись) данных, а также реализовывать долговременное энергонезависимое хранение данных. Это могут быть настройки программного обеспечения эмулятора, журнал событий, данные с меткой о времени (регистрация событий, считывание больших объемов входной информации с датчиков). Эту информацию можно будет посмотреть позже или в реальном времени с целью анализа функционирования реализуемой системы. Рассматриваемый прототип не имеет технических средств хранения таких объемов информации, так как стандартный объем ОЗУ и ПЗУ современных микроконтроллеров до 4 Кбайт (http://arduino.ru/Hardware/ArduinoBoardUno).The disadvantage of the prototype is that when building a complex computing system, it is not possible to perform registration (recording) of data, as well as to implement long-term non-volatile data storage. These can be emulator software settings, event log, time-stamped data (registration of events, reading large amounts of input information from sensors). This information can be viewed later or in real time in order to analyze the functioning of the implemented system. The prototype under consideration does not have the technical means of storing such volumes of information, since the standard amount of RAM and ROM of modern microcontrollers is up to 4 KB (http://arduino.ru/Hardware/ArduinoBoardUno).
Для решения этой задачи в состав эмулятора целесообразно включить блок дополнительной памяти. Он представляет собой стандартный модуль для записи и чтения данных с SD карты (Micro SD Card Reader) (https://3d-diy.ru/product/module-micro-sd-card-reader). Модуль позволяет работать с SD картами объемом до 32 Гигабайт.To solve this problem, it is advisable to include an additional memory block in the emulator. It is a standard module for writing and reading data from an SD card (Micro SD Card Reader) (https://3d-diy.ru/product/module-micro-sd-card-reader). The module allows you to work with SD cards up to 32 GB.
Технический результат выражается в увеличении объема памяти устройства.The technical result is expressed in an increase in the memory capacity of the device.
Технический результат достигается тем, что в аппаратный эмулятор учебного стенда с блоком дополнительной памяти, содержащий блок микроконтроллера с программным обеспечением, блок усилителя, импульсный блок питания, блок последовательных интерфейсов, блок силовых драйверов, блок вывода графической информации, дисплей, клавиатуру, где первый информационный выход блока микроконтроллера подключен к блоку усилителя, выход которого подключен ко входу дисплея, второй информационный выход блока микроконтроллера подключен ко входу клавиатуры, выход которой подключен к информационному входу блока микроконтроллера, третий информационный выход блока микроконтроллера подключен к информационному входу блока последовательных интерфейсов, четвертый информационный выход блока микроконтроллера подключен информационному входу блока силовых драйверов, пятый информационный выход блока микроконтроллера подключен информационному входу блока вывода графической информации, выход импульсного блока питания подключен к питающим входам блока микроконтроллера, блока усилителя, дисплея, клавиатуры, блока последовательных интерфейсов, блока силовых драйверов и блока вывода графической информации, включен блок дополнительной памяти, шестой информационный выход блока микроконтроллера подключен к информационному входу блока дополнительной памяти, выход импульсного блока питания подключен к питающим входам блока дополнительной памятиThe technical result is achieved by the fact that in the hardware emulator of the training stand with an additional memory unit, containing a microcontroller unit with software, an amplifier unit, a switching power supply unit, a serial interface unit, a power driver unit, a graphic information output unit, a display, a keyboard, where the first information the output of the microcontroller unit is connected to the amplifier unit, the output of which is connected to the display input, the second information output of the microcontroller unit is connected to the keyboard input, the output of which is connected to the information input of the microcontroller unit, the third information output of the microcontroller unit is connected to the information input of the serial interface unit, the fourth information output of the microcontroller block is connected to the information input of the power driver block, the fifth information output of the microcontroller block is connected to the information input of the graphic information output block, the output of the switching power supply is connected Connected to the power inputs of the microcontroller block, amplifier block, display, keyboard, serial interface block, power driver block and graphic information output block, the additional memory block is enabled, the sixth information output of the microcontroller block is connected to the information input of the additional memory block, the output of the switching power supply is connected to the supply inputs of the additional memory unit
Аппаратный эмулятор учебного стенда с блоком дополнительной памяти содержит следующие блоки:The hardware emulator of the training stand with an additional memory block contains the following blocks:
1- блок микроконтроллера,1- microcontroller block,
2- блок усилителя,2- amplifier block,
3- дисплей,3- display,
4- блок питания,4- power supply,
5- клавиатура,5- keyboard,
6- блок последовательных интерфейсов,6- block of serial interfaces,
7- блок силовых драйверов,7- block of power drivers,
8- блок вывода графической информации,8 - graphic information output block,
9- блок дополнительной памяти.9 - block of additional memory.
Схема аппаратного эмулятора учебного стенда с блоком дополнительной памяти представлена на фиг. The scheme of the hardware emulator of the training stand with an additional memory block is shown in Fig.
Двойными стрелками показано прохождение информационных сигналов, а одинарными отображены линии питания. Особенностью заявленного устройства является то, что функции учебно-отладочного устройства расширены путем введения в состав устройства блока дополнительной памяти 9. Блок усилителя 2 предназначен для повышения нагрузочной способности выходного порта блока микроконтроллера 1, подключенного к дисплею 3 учебного стенда. В составе блока микроконтроллера 1 имеется минимальный требуемый объем постоянной и оперативной памяти, а также необходимое количество портов ввода-вывода для организации связи с дисплеем 3, клавиатурой 5, блоком последовательных интерфейсов 6, блоком силовых драйверов 7, блоком вывода графической информации 8 и блоком дополнительной памяти 9 учебного стенда. Импульсный блок питания 4 формирует напряжения питания, необходимые для функционирования электронных устройств. Double arrows show the passage of information signals, and single arrows show power lines. A feature of the claimed device is that the functions of the training and debugging device are expanded by introducing an
Устройство функционирует следующим образом.The device functions as follows.
Блок микроконтроллера 1 выполняет аппаратную эмуляцию, т.е. с точки зрения пользователя или студента работа на аппаратном эмуляторе учебного стенда на микроконтроллере 1 полностью идентична работе на «Учебно-отладочном устройстве «Электроника-580». С помощью клавиатуры 5 вводятся машинные коды команд разработанной программы. Вводимая информация отражается на дисплее 3 устройства. Затем пользователь запускает введенную программу на исполнение. Возможна работа программы в трех режимах: пошаговом, с остановками в контрольных точках, в реальном масштабе времени. Результат выполнения программы, а также содержимое запоминающих элементов и памяти устройства отражается на цифровом символьном дисплее. При необходимости может быть выполнена предварительная отладка программы в первом или втором режимах работы. Возможно подключение к устройству внешних электронных устройств, например, персонального компьютера и организация информационного обмена с ними через блок последовательных интерфейсов 6 для целей отладки программного обеспечения эмулятора. Через блок силовых драйверов 7 возможна посылка управляющих воздействий на силовые устройства систем автоматического управления и автоматики. Для вывода графической информации (например, графиков зависимости сигналов от времени) с целью отладки и анализа функционирования реализуемой САУ используется блок вывода графической информации 8. В запоминающее устройство блока дополнительной памяти 9 производится запись данных, накапливаемых устройством в процессе работы. Эта информация впоследствии может быть проанализирована с помощью программных средств эмулятора и, при необходимости, отображена через блок вывода графической информации 8. Также возможна пересылка этой информации в персональный компьютер через блок последовательных интерфейсов 6.Microcontroller block 1 performs hardware emulation, i.e. from the point of view of a user or a student, work on the hardware emulator of the training stand on microcontroller 1 is completely identical to work on the “Electronics-580 training and debugging device”. Using the
Для реализации всех вышерассмотренных возможностей аппаратный эмулятор имеет соответствующее программное обеспечение.To implement all the above features, the hardware emulator has the appropriate software.
Благодаря добавлению блока дополнительной памяти по сравнению с аналогом имеет место увеличение объема памяти устройства.Due to the addition of a block of additional memory, compared with the analog, there is an increase in the amount of memory of the device.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU213487U1 true RU213487U1 (en) | 2022-09-13 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU220601U1 (en) * | 2023-06-19 | 2023-09-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | HARDWARE EMULATOR OF A TRAINING STAND WITH ANALOG INFORMATION PROCESSING UNIT |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2402822C2 (en) * | 2008-04-21 | 2010-10-27 | Алексей Евгеньевич Васильев | Stand for studying microcontroller control systems |
US8612201B2 (en) * | 2006-04-11 | 2013-12-17 | Cadence Design Systems, Inc. | Hardware emulation system having a heterogeneous cluster of processors |
CN204946415U (en) * | 2015-09-16 | 2016-01-06 | 广州市风标电子技术有限公司 | A kind of computer hardware Course integration experiment porch |
RU168780U1 (en) * | 2016-06-17 | 2017-02-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | HARDWARE TRAINING STAND EMULATOR WITH SEQUENTIAL INTERFACE |
RU190102U1 (en) * | 2019-02-18 | 2019-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | HARDWARE EMULATOR TRAINING STAND WITH BLOCK OF POWER DRIVERS |
RU200727U1 (en) * | 2020-07-03 | 2020-11-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | HARDWARE STUDIO EMULATOR WITH GRAPHIC INFORMATION OUTPUT |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8612201B2 (en) * | 2006-04-11 | 2013-12-17 | Cadence Design Systems, Inc. | Hardware emulation system having a heterogeneous cluster of processors |
RU2402822C2 (en) * | 2008-04-21 | 2010-10-27 | Алексей Евгеньевич Васильев | Stand for studying microcontroller control systems |
CN204946415U (en) * | 2015-09-16 | 2016-01-06 | 广州市风标电子技术有限公司 | A kind of computer hardware Course integration experiment porch |
RU168780U1 (en) * | 2016-06-17 | 2017-02-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | HARDWARE TRAINING STAND EMULATOR WITH SEQUENTIAL INTERFACE |
RU190102U1 (en) * | 2019-02-18 | 2019-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | HARDWARE EMULATOR TRAINING STAND WITH BLOCK OF POWER DRIVERS |
RU200727U1 (en) * | 2020-07-03 | 2020-11-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | HARDWARE STUDIO EMULATOR WITH GRAPHIC INFORMATION OUTPUT |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU220601U1 (en) * | 2023-06-19 | 2023-09-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | HARDWARE EMULATOR OF A TRAINING STAND WITH ANALOG INFORMATION PROCESSING UNIT |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100495479C (en) | Single chip computer teaching experimental device based on on-line programmable logic device | |
CN100578674C (en) | Register testing method and system | |
CN109741774B (en) | Controller and method for realizing DDR3 burst based on FPGA on-chip RAM simulation | |
CN102917242A (en) | Testing system and testing method of multi-format video decoder | |
RU213487U1 (en) | HARDWARE EMULATOR OF THE TRAINING STAND WITH A BLOCK OF ADDITIONAL MEMORY | |
US7577557B2 (en) | Simulator and simulation method for behaviors of processors | |
Sousa et al. | A lab project on the design and implementation of programmable and configurable embedded systems | |
US5974161A (en) | Detachable card for capturing graphics | |
CN102110045B (en) | Simulator for displaying debugging information in real time | |
CN110874163A (en) | Intelligent desk, writing information collecting method and writing information processing method | |
RU148227U1 (en) | HARDWARE STUDY EMULATOR ON MICROCONTROLLER | |
RU168780U1 (en) | HARDWARE TRAINING STAND EMULATOR WITH SEQUENTIAL INTERFACE | |
RU200727U1 (en) | HARDWARE STUDIO EMULATOR WITH GRAPHIC INFORMATION OUTPUT | |
CN206584636U (en) | A kind of single-chip microcomputer experiment system | |
CN208509112U (en) | Practice recorder | |
RU190102U1 (en) | HARDWARE EMULATOR TRAINING STAND WITH BLOCK OF POWER DRIVERS | |
RU220601U1 (en) | HARDWARE EMULATOR OF A TRAINING STAND WITH ANALOG INFORMATION PROCESSING UNIT | |
CN208384555U (en) | Processor chips emulator | |
CN105573812A (en) | Simulation system | |
CN202956804U (en) | Campus card class attendance checking device based on singlechip | |
CN204331709U (en) | Have both the simulator of external memory circuit and built-in memory circuit | |
CN111914786A (en) | Finger vein identification method and system | |
CN219349506U (en) | Control hardware peripheral frame based on python language | |
CN202694619U (en) | English writing depicting device | |
CN2605610Y (en) | Multifunctional experiment and measurement apparatus of monolithic microprocessor |