8 Программируемые интервальные таймеры

Программируемые интервальные таймеры (ПИТ, PIT) выполняют операции связанные с временами, частотами и интервалами. ПИТ ВИ54 серий К1821 и К1860 (аналог микросхемы Intel 8254), входящий также в состав современных интегрированных периферийных СБИС и библиотек для СБИС программируемой логики, - трехканальный, содержит три 16-разрядных счетчика с независимыми режимами работы при изменениях входной частоты от нулевой до 10МГц (для разных модификаций максимальные частоты 5; 8 и 10 МГц). Таймеры могут работать в шести режимах в двоичной или двоично-десятичной системах счисления.

Структура ИС ВИ54. Структура ИС ВИ54 показана на рисунок 60, а.

Двунаправленный буфер данных БД с тремя состояниями выхода связывает ПИТ с шиной данных системы. Блок управления чтением-записью принимает от шин МПС сигналы ( ) или ( ), первый из которых передает содержимое адресуемого счетчика /или регистра ПИТ на шину данных, а второй загружает байт с этой шины в адресуемый счетчик или регистр. Сигнал разрешает или запрещает работу ПИТ. Сигналы младших линий адреса А1 и A0 выбирают конкретный счетчик CTRi комбинациями 00, 01 и 10, или регистр управляющего слова (комбинацией 11).

Рисунок 50 - Структура интервального таймера (а) и одного

из его каналов (б)

Внутренняя структура счетчика CTRi приведена на рисунок 50,б. Регистр управляющего слова РУС хранит загруженные в таймер сведения о назначенных режимах работы счетчиков. Регистр состояния PC вместе с защелкой ЗРС (защелкой регистра состояния) содержат текущее состояние РУС, состояние выхода OUT и флажок нуля счета. Собственно счетчик, обозначенный как СЭ (счетный элемент) - 16-разрядный синхронный вычитающий, со сбросом. Его состояние отслеживается двумя 8-разрядными защелками счетного элемента ЗСЭ для старшего (Н) и младшего (L) байтов числа, формируемого в счетчике. Имеется команда Counter Latch, по которой текущее число СЭ фиксируется в защелках до его считывания процессором, после чего защелки вновь возвращаются в режим слежения за числом в СЭ. Управляющая логика обеспечивает поочередный вывод содержимого защелок на внутреннюю шину данных для вывода 16-разрядных слов по 8-разрядным шинам. Состояние СЭ может читаться только через защелки.

СЭ имеют на входах 8-разрядные регистры счетного элемента РСЭ, хранящие старший и младший байты нового числа, подлежащего записи в СЭ. Управляющая логика обеспечивает загрузку регистров с внутренней шины данных для побайтной передачи 16-разрядных чисел. В СЭ оба байта загружаются одновременно. При программировании счетчика регистры РСЭ сбрасываются.

Формат управляющего слова показан на рисунке 51.

Рисунок 51 - Форматы управляющего слова

Вывод:

Стандартный интерфейс - совокупность унифицированных технических, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных элементов в автоматических системах обработки информации (СОИ) при условиях, предписанных стандартом и направленных на обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости указанных элементов. Шина - совокупность линий, сгруппированных по функциональному назначению. Операции на шине называются транзакциями. Основные виды транзакций – транзакции записи и транзакции чтения. Если к шине подключено большое число устройств, ее пропускная способность падает, поскольку слишком частая передача прав управления шиной от одного устройства к другому приводит к ощутимым задержкам. По этой причине во многих ЭВМ предпочтение отдается использованию нескольких шин, образующих определенную иерархию. Для построения гибкой системы с развитым интерфейсом, широко применяются шинные формирователи, буферные регистры. Для связи на удаленных расстояниях используют параллельные периферийные адаптеры (до 15м), последовательный связной адаптер (до нескольких км), а для обслуживания запросов от различных периферийных устройств – контроллер прерываний. Значительно увеличить производительность позволяет контроллер прямого доступа к памяти. Организация временных интервалов и формирование различных управляющих сигналов во времени обеспечивают программируемые таймеры.

Контрольные вопросы:

1 Какие виды совместимости должны обеспечивать стандартные интер-фейсы?

2 Пояснить понятие «протокол».

3 Какие функции выполняют буферные регистры?

4 Пояснить режимы работы параллельного программируемого адаптера.

5 Пояснить работу приемника программируемого связного адаптера.

6 Какие функции можно реализовать с помощью программируемого интервального таймера?