Sistema uP-2000 basado en el microprocesador 8085
Un microprocesador aislado no tiene utilidad por s铆 mismo, para poder aprovechar sus posibilidades es necesario facilitarle alimentaci贸n el茅ctrica, una se帽al de reloj externa, memoria en la que almacenar datos y de la que leer el programa que debe ejecutar y, sobre todo, alg煤n tipo de conexi贸n que facilite la comunicaci贸n con los usuarios, ya que sin esto el resto no tendr铆a sentido.
Figura 1. Sistema uP-2000
El sistema uP-2000 es lo que se conoce como un sistema basado en microprocesador, concretamente basado en el 8085. Desarrollado por la firma Alecop, este sistema ofrece todos los elementos que se han mencionado antes y algunos m谩s, como interfaces de comunicaci贸n serie y paralelo (usando m贸dulos 8255 y USART), una peque帽a pantalla num茅rica y un teclado y software monitor alojado en memoria EPROM.
El sistema uP-2000 permite trabajar con el microprocesador 8085 a distintos niveles, lo cual facilita el aprendizaje relativo a la programaci贸n de este micro y los dispositivos a 茅l conectados.
El esquema de la figura siguiente es un diagrama de bloques en el que aparecen los elementos principales del uP-2000: el microprocesador 8085, el conjunto de buses de direcciones, datos y control, los integrados auxiliares y la l贸gica de selecci贸n que permite activar uno u otro seg煤n las l铆neas que se activen en el bus de direcciones.
Figura 2. Esquema de bloques del sistema uP-2000
Componentes que forman el sistema
El dise帽o f铆sico del uP-2000, con una tapa de metacrilato transparente y serigrafiada, facilita la identificaci贸n visual de los componentes que forman este sistema, comenzando por el propio microprocesador que es claramente visible en la parte superior izquierda cuando se tiene el equipo orientado para operar sobre 茅l.
Figura 3. Situaci贸n del 8085 en el uP-2000
La parte inferior derecha est谩 ocupada por el teclado (v茅ase la Figura 4), dividido en dos 谩reas diferentes: 16 teclas con d铆gitos hexadecimales y, a su izquierda, ocho teclas m谩s con comandos. Sobre el teclado se encuentra el display num茅rico, una peque帽a pantalla capaz de mostrar un m谩ximo de seis d铆gitos en dos grupos: uno a la izquierda, conocido como campo de direcciones, y otro a la derecha denominado campo de datos. La visualizaci贸n est谩 basada en celdas de 7 segmentos, similares a las utilizadas en las calculadoras. Tanto el teclado como la pantalla est谩n controlados por un 8279, integrado descrito anteriormente.
Figura 4. Teclado y display del uP-2000
El uP-2000 cuenta con tres m贸dulos de memoria, son los integrados que pueden verse en la Figura 5, f铆sicamente dispuestos verticalmente debajo del microprocesador. El primero de ellos es de tipo EPROM y contiene un software programado por el fabricante y que se denomina programa monitor. La finalidad de 茅ste es indicar al 8085 qu茅 debe hacer al iniciar el sistema, as铆 como facilitar la comunicaci贸n a trav茅s del teclado, la pantalla y el resto de dispositivos de E/S que componen el sistema. Tambi茅n facilita una serie de rutinas de utilidad general que se describen m谩s adelante.
Los otros dos integrados corresponden a la memoria RAM y ser谩n, por tanto, los que faciliten el almacenamiento de los programas que se vayan codificando y los datos asociados. Cada uno de ellos tiene una capacidad de 2 Kbytes, por lo que en total el sistema cuenta con 4 Kbytes de RAM. 脡stos ocupan las direcciones comprendidas entre 1000H y 1FFFH (en hexadecimal), mientras que la EPROM ocupa las posiciones 0000H a 0FFFH.
Figura 5. M贸dulos de memoria
Bajo los m贸dulos de memoria se encuentra el 8255 (v茅ase la Figura 6), componente encargado de controlar la entrada/salida de datos en paralelo a trav茅s de sus tres puertos, correspondientes a los conectores J2, J3 y J4, situados en el margen inferior izquierdo del uP-2000. Es posible conectar ah铆 un m贸dulo externo con pulsadores, microinterruptores y leds, accediendo a estos elementos a trav茅s del PPI.
Figura 6. M贸dulos 8255 (PPI) y 8279
Adem谩s de los ya citados, en el interior del uP-2000 tambi茅n se encuentran los siguientes componentes:
8155: Es un m贸dulo que cuenta con un reloj, puertos de entrada/salida y tambi茅n una peque帽a porci贸n de memoria.
8251: Conocido como USART, se encarga de facilitar la transmisi贸n de datos en serie que, por ejemplo, hace posible la comunicaci贸n con un PC para la carga de programas.
Decodificador: Son dos circuitos integrados que facilitan la decodificaci贸n del mapa de direcciones del sistema uP-2000, seg煤n el esquema de la Figura 2.
Microinterruptores: La tapa transparente del uP-2000 tiene algunas aberturas que permiten acceder a microinterruptores que modifican su funcionamiento. De 茅stos el m谩s interesante es el que puede verse en la Figura 7, situado en la esquina superior derecha, ya que permite alternar el control entre el teclado y pantalla propios y el PC a trav茅s del conector serie.
Figura 7. Microinterruptor que alterna entre teclado y PC
Al alimentar el sistema uP-2000 en la pantalla debe aparecer la indicaci贸n - 8085, tal y como se muestra en la Figura8. De no ser as铆 puede pulsarse la tecla INIC para inicializar el sistema. Si a煤n as铆 no aparece ese mensaje posiblemente haya alg煤n fallo.
Figura 8. Aspecto del display del uP-2000 al conectarlo
Como se indica en la propia Figura 8, la pantalla se encuentra dividida en dos zonas. La que ocupa el lado izquierdo es conocida como campo de direcciones y est谩 formada por cuatro d铆gitos. El denominado campo de datos, en el margen derecho, se compone de dos d铆gitos. En ambos casos se usa siempre numeraci贸n hexadecimal, por lo que el campo de datos puede mostrar un byte y el de direcciones dos.
Uso del teclado del uP-2000
Para comunicarse con el uP-2000 es indispensable conocer la funci贸n de cada una de las teclas de comando, as铆 como el procedimiento a seguir para introducir direcciones o datos, lanzar la ejecuci贸n de un programa almacenado en memoria o comprobar el estado de los registros del procesador. En la Figura 9 puede verse un detalle del teclado del uP-2000.
Figura 9. Detalle del teclado del uP-2000.
Las ocho teclas de comando del uP-2000 tienen el siguiente cometido:
INIC: Se encuentra conectada a la patilla RESET del 8085, por lo que en cuanto es pulsada reinicia el microprocesador y, en consecuencia, el sistema. Puede ser utilizada para sacar al sistema de una situaci贸n de error o bloqueo.
INTR VECT: Produce una interrupci贸n 7.5 en el 8085, activando la ejecuci贸n del correspondiente vector situado en la memoria EPROM del uP-2000.
EJEC PASO: Hace posible la ejecuci贸n de programas paso a paso, instrucci贸n a instrucci贸n, de manera que se permite examinar tanto los registros del procesador como la memoria a medida que se ejecuta un programa.
GO: Usando el teclado del uP-2000 es posible introducir en la memoria del sistema un programa completo. Mediante esta tecla se lanzar铆a la ejecuci贸n de dicho programa, para lo cual habr铆a que pulsarla, introducir la direcci贸n de memoria donde comienza el programa y finalmente ejecutarlo con la tecla EJEC.
S. ME ANT: Facilita el acceso a la memoria del sistema, bien sea para leerla o para modificarla. Al pulsar esta tecla la pantalla mostrar谩 el valor 0000 en el campo de direcciones, momento en el que debe introducirse la direcci贸n a examinar o modificar. Usando las teclas hexadecimales hay que escribir los cuatro d铆gitos de la direcci贸n, que ir谩n apareciendo en la pantalla. Tambi茅n puede utilizarse esta tecla, mientras est谩 examin谩ndose la memoria, para retroceder a la direcci贸n anterior.
E.REG: Examinar el contenido de los registros del procesador es una posibilidad interesante a medida que se ejecuta un programa, siendo 茅sa la finalidad de esta tecla. Al pulsarla el sistema quedar谩 a la espera de que, usando el resto del teclado, se indique qu茅 registro quiere examinarse.
POST: Mediante esta tecla se confirma una acci贸n, por ejemplo la introducci贸n de una direcci贸n de memoria cuyo contenido quiere leerse o modificarse, o bien se avanza a la direcci贸n siguiente, dependiendo del contexto.
EJEC: La finalidad de esta tecla es interrumpir el comando que est茅 en proceso actualmente, comando que puede ser una lectura/escritura en la memoria o la ejecuci贸n paso a paso de un programa.
Dependiendo del comando que se utilice el uP-2000 quedar谩 a la espera de que se facilite una direcci贸n de memoria o se elija un registro, seg煤n los casos, tareas para las que se recurrir谩 al 谩rea num茅rica del teclado.
