Структура та класифікація 8-розрядних мікропроцесорів (стр. 2 из 2)
3 – аналогічний режиму 2 крім того, що тривалість вихідних сигналів для парних чисел на Тс менш ніж для непарних.
4 – одиночний програмний строб – по закінченнi рахунку, на виході формується негативний імпульс тривалістю Тс.
5 – одиночний апаратний строб – аналогічний режиму 4 за виключенням того, що передавач виробляється автоматично.
Рисунок 1 – Структурна схема ВІС КР580ВИ53
ВІС програмованого паралельного інтерфейсу КР580ВВ55 призначена для організації вводу-виводу паралельної інформації різного формату і дозволяє реалізувати більшість відомих протоколів обміну за паралельними каналами. ВІС програмованого паралельного інтерфейсу може використовуватись для спряження мікропроцесорного пристрою з периферійним обладнанням або для організації внутрішньосистемних магістралей, наприклад, у цифрових АТС.
У склад ВІС входять: двоспрямований 8-розрядний буфер даних; блок керування записом-читанням; три 8-розрядних канали вводу-виводу; схема керування групою А (керує каналом А і старшими розрядами каналу С ); схема керування групою В (керує каналом В і молодшими розрядами каналу С ).
Режим роботи кожного із каналів програмується за допомогою керуючого слова. Керуюче слово може задати один із трьох режимів: основний режим вводу-виводу ( режим 0 ), режим стробуємого вводу-виводу ( режим 1), режим двоспрямованої передачі інформації ( режим 2 ). Одним керуючим словом можна встановити різні режими роботи для кожного із каналів.
Канал А може працювати в будь-якому із трьох режимів, канал В – в режимах 0 і 1. Канал С може бути використано для передачі даних тільки в режимі 0, а в інших режимах він потрібний для передачі керуючих сигналів, які супроводжують процес обміну по каналам А і В.
Режим 0 використовується при синхронному обміні або при програмній організації асинхронного обміну. Мікросхема може розглядатись в цьому режимі як пристрій, який складається, з чотирьох портів ( два 8-розрядних і два 4-розрядних ), що незалежно настроюються на ввід або вивід.
Режим 1 забезпечує стробуючий односпрямований обмін інформацією з зовнішнім пристроєм. Передача даних виконується по каналам А і В, а лінії каналу С керують передачею. Роботу каналу в режимі 1 супроводжують три керуючих сигнали. Якщо один з каналів запрограмувати на режим 1, то інші 13 інтерфейсних ліній можна використати в режимі 0. Якщо обидва канали запрограмовані на режим 1, то останні дві інтерфейсні лінії каналу С можуть бути настроєні на ввід або вивід.
Режим 2 забезпечує двоспрямовану передачу інформації по каналу А до зовнішнього пристрою і зворотно. Процес обміну супроводжують п’ять керуючих сигналів, що подаються лініями РС7-РС3. Останні 11 інтерфейсних ліній можуть ладнатися на режим 0 або режим 1.
ВІС КР580ИК51 уявляє собою універсальний синхронно–асинхронний прийомопередавач (УСАПП). Він може приймати дані з 8-розрядної шини даних мікропроцесора і передавати їх в послідовному форматі периферійним пристроям, а також отримати дані від периферії і перетворювати їх в паралельну форму для передачі в мікропроцесор.
Обмін даними виконується в асинхронному режимі зі швидкістю до 9,6 Кбіт/с або в синхронному – зі швидкістю до 56 Кбіт/с. Довжина символів, що передаються складає від 5 до 8 біт. При передачі в мікропроцесор символів довжиною менш 8 біт невикористані біти замінюються нулями. Формат символу мiстить також службові біти і необов’язковий біт контролю по парності (непарності).
Режим роботи УСАПП задається програмно шляхом завантаження в нього керуючих слів з мікропроцесора. Відрізняють керуючі слова двох видів: інструкцій режиму і команди. Інструкція режиму задає синхронний або асинхронний режим роботи, формат даних, швидкість прийому або передачі, необхідність контролю. Вона посилається відразу після установлення УСАПП у початковий стан програмно або за сигналом RESET і замінюється лише при необхідності зміни режиму. Керуюче слово команди встановлює керування режимом обміну і може багаторазово задаватись в процесі обміну, керуючі різними його етапами.
При асинхронному обміні команда завантажується відразу після інструкції режиму, а при синхронному обміні перед нею розташовуються один або два синхросимволи.
В асинхронному режимі роботи формат даних містить нульовий старт-біт, біти даних, контрольний біт і стоп-біти. Число бітів даних і стоп-бітів, а також наявність або відсутність біта контролю задаються інструкцією режиму.
При синхронному обміні дані передаються у вигляді масивів слів, а для синхронізації запуску при прийомі даних використовується один або два символи синхронізації.
Після запису інструкції режиму і команди УСАПП готовий до виконання обміну даними в одному з п’яти режимів: синхронна передача; синхронний прийом з внутрішньою синхронізацією; синхронний прийом з зовнішньою синхронізацією; асинхронна передача; асинхронний прийом.
ВІС програмованого контролера прямого доступу до пам’яті (ПДП) реалізує функції апаратурно-керуючого обміну даними між основною пам’яттю і зовнішніми пристроями (частіше за все iз зовнішньою пам’яттю на магнітному носії). Контролер може керувати в режимі ПДП передачею інформації побайтно, послівно і блоками даних. З цією метою КПДП формує і модифікує адреси, які приймають участь в передачах елементів ПЗП, веде підрахунок байт, які передаються, виявляє момент закінчення передачі. КПДП настроюється на той чи інший режим роботи з використанням керуючого слова.
Контролер ПДП має чотири незалежних канали ПДП, до складу кожного з яких входять: 16-розрядний регістр адреси, 14-розрядний лічильник довжини блоку даних і 2-розрядний регістр режиму каналу.
КПДП може знаходитись в двох станах - відомого і ведучого. На етапі ініціалізації КПДП є веденим. При сигналі на вході ВК (CS) =0 мікропроцесор завантажує в ВТ57 початкові адреси областей ПЗП, розміри блоків даних і коди режимів. Одразу після ініціалізації КПДП переходить в режим ведучого. В режимі ведучого ВТ57 сам формує сигнали DBIN і WR, виробляє сигнал "запит захвату шин" HOLD і, при появі відповідного сигналу HLDA, видає на шину адреси елементів ПЗП і зовнішніх пристроїв, між якими виконується обмін. Сигнал ВК при цьому блокується.
ВІС програмованого контролера переривань (ПКП) призначена для використання в МП системах, в яких режим обробки інформації має змінюватись в залежності від зовнішніх програмно-непередбачених подій. Основна функція ПКП зводиться до впізнання зовнішніх подій і видачі керуючих сигналів мікропроцесора, який ( при дозволу переривань) припиняє виконання існуючої програми і переходить до виконання програми обробки переривань.
Контролер реалізує керування перериваннями від 8 джерел. Кількість зовнішніх джерел, що обслуговуються, може бути збільшено до 64 шляхом каскадного підключення контролерів (один - ведучий, вісім - ведених). Приклад каскадного підключення двох ПКП зображений на рис. 2.
Контролер ініціюється під керуванням програми і з використанням керуючих слів може бути налаштований для роботи в одному із чотирьох режимів: векторне переривання з фіксованим пріоритетом, векторне переривання з циклічним перерозподілом пріоритетів, векторне переривання з адресуючим розподілом пріоритетів, переривання за результатом опиту.
Рисунок 2. - Схема каскадного підключення двох контролерівпереривань до шин 8-розрядного МП пристрою
Для приведення ПКП в робочий стан прикладна програма має завантажити в нього два або три керуючих слів ініціалізації, які виявляють наявність в системі одного або декількох ПКП, початкову адресу масиву підпрограм обслуговування переривань, інтервал розташування початкових адрес підпрограм в пам’яті системи та типи розподілу пріоритетов при одночасному надходженні переривань з двох джерел.
Вузол клавіатури і індикації можна організувати по-різному.
По-перше, для виводу даних на 7-сегментні індикатори і вводу з клавіатури можна використовувати ППІ КР580ВМ80. Але при цьому такі функції, як усування дріб’язку клавіатури або регенерація відображення на індикаторах, треба виконувати програмним шляхом.
По-друге, можна використовувати спеціалізовану ВІС – контролер індикатора і клавіатури КР580ВД79, до складу якої входять схеми усування дріб’язку клавіатури і динамічної індикації.
Крім цього, увід із клавіатури можна здійснювати за перериваннями, а вивід на індикацію – з допомогою схем прямого доступу в пам’ять, коли для зберігання образу на дисплеї відводиться конкретний масив елементів в ПЗП.