Конструкція цап.
Для керування різного роду зовнішніми пристроями на сьогоднішній день необхідні автоматизовані системи. Наприклад, для керування кроковим двигунами за допомогою ЕОМ потрібний пристрій, який би перетворював цифровий потік даних від машини у вигляд, «зрозумілий» кроковому двигуну. Звичайно, сигнал, який подається на кроковий двигун після ЕОМ треба підсилити. Але самого перетворення сигналу ще недостатньо. Треба сформувати напруги певної форми та амплітуди. Використовуючи цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП) та ЕОМ можуть бути сформовані напруги практично будь-якої форми. Автоматизація подібного роду процесів досить важлива, оскільки не потрібно керувати експериментальною системою вручну. Бажано, щоб система мала по можливості найбільш універсальні частини, наприклад, інтерфейс вводу-виводу. В цій роботі в якості такого інтерфейсу виступає паралельний порт комп’ютера і, в цій частині роботи, він використовується лише в режимі виводу.
Структурна схема ЦАП показана на Мал. 6.
Мал. 6.
Структурна схема цифро-аналогового перетворювача.
Принципова схема ЦАП наведена на малюнку 7.
Мал. 7.
Принципова схема ЦАП.
Призначення виводів мікросхеми КР1533ИР27 та її таблиця істинності.
Використання інтерфейсу Centroinics для керування роботою цaп.
В загальному випадку інтерфейс Centronics та, відповідно, паралельний порт персонального комп’ютера орієнтовані на підключення принтера. Підтвердженням цього є назва деяких сигналів інтерфейсу, однак при розробці нестандартних пристроїв, що призначені для підключення до паралельного порту ці сигнали можуть бути використані в будь якому призначенні. Сигнали інтерфейсу можливо розділити на чотири групи:
восьмирозрядна шина даних для запису з комп’ютера (в останніх версіях порту використовується також в режимі вводу) – D0-D7;
чотирьохрозрядна шина керування для запису з комп’ютера – Strobe, Auto Fd, Init, Slct In;
П’ятирозрядна шина стану для читання до комп’ютера – Ack, Busy, Pe, Slct, Error.
Шина “землі”.
Усі сигнали є програмно доступними, що дозволяє реалізовувати будь які протоколи обміну в рамках швидкодії комп’ютера та потрібного набору сигналів.
Ввід 8-розрядних даних до порту можна реалізувати мультиплексуванням по 4 розряди шини стану. Варіант схеми реалізації стандартного запису даних та читання 8-ми розрядів мультиплексуванням можна побачити на малюнку 8.
Мал. 8.
Схема виводу даних на світлодіодну матрицю
та вводу мультиплексуванням.
На схемі показано варіант реалізації контролю даних, що виводяться, за допомогою світлодіодів. Дані, що будуть вводитися до порту формуються за допомогою перемикачів пристрою. Сигнал Select In служить для перемикання старшої та молодшої тетради інформації, що вводииться. При використанні такого способу вводу можна реалізувати ввід до порту в два етапи. Цей варіант реалізації вводу є достатньо повільним та апаратно складним. Нові варіанти порту принтера (в машинах класу 486 та вище) дозволяють вводити інформацію по 8 розрядів через лінії даних та стандартну шину контролю. При такому складі можна реалізувати ввід 13 розрядів одночасно (8 ліній даних та 5 линій контролю). Для того, щоб перемикнути порт в режим читання через шину даних, треба вивести на лінії логічні одиниці, тобто записати до регістру даних порту число 255.
Режим вводу по 12 розрядів використано при реалізації вводу до ЕОМ інформації з двох зовнішніх аналогово-цифрових перетворювачів (далі по текcту - АЦП). Лінії керування використовуються для запису до пристрою спряження та для перемикання вводу інформації з АЦП1 та АЦП2. Кожний з цих АЦП перетворює напругу на вході в двійковий код цієї напруги з врахуванням знаку. На виході перетворювача отримується 12-розрядний код. Для того, щоб реалізувати ввід з двох перетворювачів був розроблений пристрій спряження. Електрична схема цього пристрою наведена на малюнку 9. Цей пристрій спряження виконує запис даних від двох перетворювачів одночасно до своїх регістрів. При записі до регістрів вони повинні бути утримані в закритому стані. Сигнали Auto Fd, Select In повинні бути в стані логічної одиниці. Для запису до регістрів необхідно подати строб на входи С регістрів – перепад логічного рівня з 0 до 1 та відновлення в стан 0. Для читання даних АЦП1 потрібно встановити Auto Fd=0 Select In=1. Після цого прочитати дані до ЕОМ. Щоб прочитати дані записані з АЦП2 встановити сигнали Auto Fd=1 Select In=0. Після цього обов’язково треба встановити ці сигнало у стан логічної одиниці, оскілки при тривалому відкритті обох регістрів може вийти з ладу блок живлення або самі регістри.
Мал. 9.
Принципова схема двоканального АЦП,
керованого за допомогою інтерфейсу Centronics.
Для спрощення запису до регістрів паралельного порту певних бітів введені константи в модулі принтера з однойменними назвами сигналів порту:
DataStrobe(Lo/Hi) - data strobe = (0/1)
AutoFeed(Lo/Hi) - Auto Feed = (0/1)
SelectIn(Lo/Hi) - Select In = (0/1)
Init(Lo/Hi) - Init = (0/1).
Закінчення назви константи Lo або Hi вказує логічний нуль або одиницю, які будуть встановлені на виводі порту, назва якого вказана на початку назви константи. Обов’язково треба додавати усі константи станів виводів порту для використання процедури Sendupr.
Опис процедур та функцій модуля LPT
Процедури запису
Senddata ( n:byte ) - записує значення в дужках до регістру даних
паралельного порту
Sendupr ( n:byte ) - записує значення в дужках до регістру керування
порту
Функції читання
Readdata :byte - зчитує регістр даних порту в режимі вводу
Readstat :byte - зчитує регістр статусу порту
Додаток 1.
Призначення виводів мікросхеми КР1533ИР27
та її таблиця істинності.
Пояснення до таблиці
L - стан логічного нуля на виводі
H - стан логічної одиниці
X - будь-який стан
Q0 - попередній стан
ЗМІСТ
Навчальне видання