1.12.3.2. Программирование и работа с адаптером
Режим работы адаптера и его поведение определяется форматом управляющих слов - инструкции режима и команды управления. Программирование ПСА заключается в загрузке соответствующих потребностям управляющих слов в регистры режима и управления.
Рис. 12.4
Инструкция режима заносится сразу после установки ПСА в исходное состояние программно или по сигналу RESET и хранится до загрузки новой инструкции режима. Формат инструкции режима показан на рис. 12.4. Здесь задается режим работы адаптера (синхронный или асинхронный), формат передаваемых символов, скорость передачи/приема, необходимость контроля и тип синхронизации.
При синхронном обмене и внутренней синхронизации после инструкции режима в адаптер вводятся один или два синхросимвола, для хранения которых в схеме управления приемником RCU имеются два специальных регистра.
После синхросимволов или непосредственно после инструкции режима, если задан режим асинхронного обмена или синхронного обмена с внешней синхронизацией, в ПСА загружается команда управления установленным режимом обмена и может многократно задаваться в процессе обмена, что позволяет оперативно влиять на процесс обмена символами. Формат команды управления показан на рис. 12.5, а. Для активизации необходимой функции следует задать 1 в соответствующем бите команды управления.
Рис. 12.5
Правильная загрузка нескольких регистров без индивидуальных адресов у них обеспечивается жестким порядком записи в ПСА управляющих слов.
Для контроля над процессом обмена данными микропроцессор может с помощью команды ввода считывать слово состояния (рис. 12.5, б) из специального внутреннего регистра состояний ПСА. Значения управляющих сигналов при чтении слова состояния указаны в таблице истинности (табл. 12.1). Кроме уже рассмотренных выше сигналов в слове состояния формируются три флага ошибок:
разряд D3 устанавливается при возникновении ошибки контроля паритета PE (Parity Error), т. е. ошибка четности/нечетности;
разряд D4 устанавливается при возникновении ошибки переполнения OE (Overload Error), если микропроцессор не прочитал символ;
разряд D5 устанавливается при наличии ошибки кадра FE (Frame Error), если в конце посылки для асинхронного режима не обнаруживается стоп-бит.
ПСА может работать в одном режиме или комбинации совместимых режимов, осуществляя программный обмен микропроцессора с внешним устройством или обмен по прерываниям. Первый вид обмена предусматривает программное чтение слова состояния адаптера и при его готовности выполнение программного обмена. При обмене по прерываниям сигналы готовности адаптера TxRDY и RxRDY используются как запросы прерывания для микропроцессора.
1.13. Обмен данными по прерываниям
1.13.1. Понятие прерывания
МикроЭВМ в технологическом процессе предназначена для сбора информации, ее обработки и выработки информационных и управляющих символов. Входная информация поступает от первичных датчиков или других ЭВМ. Каждый датчик вырабатывает информацию с опросной периодичностью, т. е. существует интервал времени, в течение которого информация подготавливается, поэтому микроЭВМ должна «знать», когда она готова, а когда нет. Существует два способа установить это:
Постоянный опрос готовности датчиков. Каждый датчик вырабатывает символ, активный уровень которого свидетельствует о готовности информации. Считывая значение этого символа, микроЭВМ производит или не производит обмен информацией с датчиком. Если производить опрос непрерывно, то момент готовности датчиком не будет пропущен, но практически не останется времени для обработки информации. Если делать опрос редко, то возможно:
а) датчик притормаживает свою работу, пока не передаст результат предыдущего измерения;
б) датчик работает непрерывно, и если он обладает высоким быстродействие, то часть информации будет потеряна.
Предполагается обмен данными по инициативе внешнего устройства - по прерываниям.
Это требует дополнительных аппаратных затрат, но сводит к минимуму непроизводительную трату машинного времени. CPU должен иметь вход, подача активного уровня на который вынуждает его прервать выполнение текущего процесса (фоновой программы) и обработать запрос. После чего выполнение фоновой программы возобновляется так, как будто прерывания не было (рис. 13.1).
Можно выделить следующие типы прерываний:
многоуровневые прерывания (вложенные);
приоритетные прерывания.