3.2. Организация параллельного интерфейса

В системах управления для реализации интерфейса микропроцессорной системы с периферийными устройствами в качестве устройства  ввода-вывода используется БИС KP580BB55, которая представляет  собой универсальную, программируемую БИC, с помощью которой возможна организация синхронного и асинхронного обмена в параллельном формате практически с любым несерийным оборудованием. В состав БИC (рис. 3.9) входят три восьмиразрядных канала PA, PB, PC, схема управления с регистром управляющего слова (РУС).

Обмен информацией между каналами ввода-вывода и шиной данных МП системы осуществляется через двунаправленную шину данных DO-D7. Управляющими  сигналами  являются: RD, WR, CS, а также  АО и А1, которые определяют адрес канала ввода-вывода (табл.  3.2).

Рисунок 3.9. Структура БИС КР580ВВ55

Рисунок 3.9. Структура БИС КР580ВВ55

Таблица 3.2 - Назначение сигналов БИС КР580ВВ55

Назначение

Наименование

Примечание

CS

Выбор микросхемы

При CS=0 – разре-шение работы БИС.

При CS=1- D0-D7 в третьем состоянии

RD

Чтение

Чтение данных с БИС на шину данных

WR

Запись

Запись данных на БИС

RESET

Сброс

При RESET=1 – все регистры обнуляют-ся и все каналы переводятся в режим ввода

А1, А0

Адреса канала

00  DO-D7 ¬®PA

10 DO-D7 ¨PB

01 DO-D7 ¨PC

11 DO-D7 ¬®PУС

Перед началом работы или в процессе работы (при необходимости изменения режимов работы каналов) программным способом в БИС заносятся специальные команды инициализации, изменяющие  режимы  работы БИС, т.е. осуществляется занесение их в регистр управляющего слова (РУС). Структура управляющего слова приведена на рис. 3.10.

Рисунок 3.10. Структура управляющего слова 

Рисунок  3.10. Структура  управляющего  слова   

Содержимое этого слова задается одним из трех  возможных режимов работы каналов ввода-вывода:

  • режим 0 - основной;
  • режим 1 - стробирующий однонаправленный;
  • режим 2 - стробирующий  двунаправленный.

Управляющее слово засылается командой OUT из аккумулятора МП в РУС.

Режим 0

В этом режиме по сигналу, который подается на вход RD/WR, данные читаются / записываются из периферии / в периферию через канал, который выбирается с помощью сигналов на входах АО, А1. Информация сохраняется на выходе канала до записи новой информации в данный канал.

Режим 1

В этом режиме осуществляется асинхронный обмен информацией между портом и периферией через каналы РА и РВ. Канал PC используется для передачи управляющих сигналов.

Режим 2

В этом режиме БИС имеет один двунаправленный канал РА, а пять разрядов канала PC используются как управляющие.

Рассмотрим, как осуществляется подключение БИС KP580BB55 к шинам МП и внешним устройствам.

На рис. 3.11 приведена схема включения БИС для возбуждения светодиодов и ввода  информации посредством интегральных ключей. Это типичный пример электрической   схемы для понимания  основных принципов  использования БИС и  решения сложных проблем организации интерфейса.

Для выбора устройства используются адресные линии А7..А2. В примере адрес порта -FO. Если на адресных линиях А7 - А4 установлена логическая 1, а разряды адреса A3 и А2 равны логическому 0, то это  соответствует режиму выбора микросхемы. Адресные выходы А1 и АО микропроцессора соединяются непосредственно со входами А1 и АО БИС. Логическая комбинация сигналов на этих входах определяет внутренний порт, с которым осуществляется связь: PA, PB, PC, РУС. Выводы системной шины данных МП соединяются непосредственно со входами D0-D7 БИС (двунаправленное буферирование шины данных не используется).

Активный уровень сигнала RESET (логическая 1) устанавливает БИС в начальное состояние, при котором все каналы переводятся в режим ввода, а регистры переводятся в состояние логического 0.

Выводы микросхемы PAО, PA1, РА2, РСО и РС1 соединяются со светодиодами. Если на указанных выше выводах устанавливается сигнал низкого уровня путем записи логического 0, то это передается через разряды шины данных в канал РА или PC и соответствующие светодиоды включаются. Канал РВ соединен с электронными ключами, на основе которых строятся логические элементы  (ЛЭ). Таким образом, БИС имеет следующую конфигурацию: каналы РА и PC настроены  на вывод, а  РВ - на ввод информации.

Программа управления БИС должна выполнять простые задачи:

  • запись управляющего слова для задания  конфигурации БИС;
  • введение управляющего слова в канал РВ;
  • запись слова в канал РА;
  • вывод управляющего слова из канала РВ;
  • запись слова в канал PC.

Рисунок 3.11. Схема включения БИС

 Рисунок 3.11. Схема включения БИС

Согласно формату управляющего слова (рис. 3.10) для решения любой задачи необходимая  конфигурации БИС  может быть представлена рис. 3.12.

Рисунок 3.12. Управляющее слово БИС

Рисунок  3.12. Управляющее слово БИС

Так как адрес БИС - FO, то адреса внутренних каналов имеют обозначения: PA = FO; PB = F1; PC = F2; PYC = F3. Программа инициализации БИС и обслуживания периферийных устройств на Ассемблере для МП580 имеет вид

MVI   А, 82Н

OUT OF3H    ; запись управляющего слова

BACK: IN   OF1Н    ; введение слова из канала РВ

OUT OFOH   ; вывод слова в канал РА

СМА   ; дополнение слова из канала РВ

OUT OF2H    ; вывод слова в канал PC

JMP BACK    ; возвращение к началу цикла

Изменить конфигурацию БИС можно с помощью записи нового управляющего слова в канал управления.

Локальные системы автоматики


*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.