3.5. Организация подсистемы впд

Для обеспечения требуемой емкости ВПД (8Кх8) потребуется 16 микросхем ОЗУ (RAM) 4Кх1. 8 микросхем должны выбираться одновременно для обеспечения требуемой разрядности шины данных. Поэтому ВПД организована в две линейки по 8 микросхем. За выборку линейки микросхем (выработку соответствующего сигнала CS) отвечает дешифратор DC. Работа дешифратора разрешена только если выполняется команда обращения к внешней памяти данных, а, следовательно, выработан активный (нулевой) уровень одного из сигналов , . Эти сигналы снимаются с выводов порта G микроконтроллера.

На адресные входы микросхем подаются младшие разряды шины адреса ША(11:0) для выбора ячейки внутри микросхемы. На адресные входы дешифратора DC2 поданы разряды ША(14:12) для выбора линейки микросхем ОЗУ или одного из трех внешних устройств, подключенных в адресное пространство ВПД.

Входы и выходы данных микросхем ОЗУ подключены к соответствующим разрядам шины данных. На вход микросхем ОЗУ подается сигнал . Если он равен нулю выполняется операция записи в выбранную линейку микросхем, в противном случае выполняется операция чтения. Схема подключения ВПД приведена на рисунке 2.4.

3.6. Подключение периферийных микросхем (внешних устройств) в адресное пространство внешней памяти

Когда не все адресное пространство ВПД занято микросхемами памяти, можно использовать его для подключения микросхем внешних устройств. В рассматриваемом примере в адресное пространство ВПД подключены (выбираются тем же дешифратором, что и микросхемы памяти) программируемый параллельный интерфейс (PPI), программируемый последовательный интерфейс (PCI), программируемый таймер (PT). Описание этих микросхем приведено в [6, 7]. Следует отметить, что приведенная схема (рисунок 2.4) имеет демонстрационный характер.

На каждую микросхему внешнего устройства (ВУ) поступает соответствующий сигнал CS c дешифратора DC, сигналы , , адрес внутреннего регистра внешнего устройства с шины адреса (для PPI, PC – двухразрядный, для PCI – одноразрядный). Двунаправленные линии данных подключены к шине данных.

Преимуществом подключения микросхем ВУ в адресное пространство памяти является то, что обращение к ВУ происходит как и к ВПД.

Например, если задан адрес 2003h, будет иметь место обращение к регистру управляющего слова (РУС) PPI. Если задан адрес 2FFFh обращение будет к тому же регистру, так как из 4К адресов, закрепленных за каждым выходом дешифратора PPI использует всего 4 (ША(1:0)=00 – порт А, ША(1:0)=01 – порт В, ША(1:0)=10 – порт С, ША(1:0)=11 – РУС). Для разрешения работы PPI разряды ША(14:12) должны быть равны 010.

Рисунок 2.4 – Организация подсистемы ВПД и подключение периферийных устройств в адресное пространство ВПД

Выводы периферийных микросхем, предназначенные для подключения конкретных внешних устройств, выведены на разъем. Выводы RESET подаются на схему сброса по питанию.

4. Программа исследования

4.1. Внеаудиторная подготовка

1. Ознакомиться с принципами организации ввода/вывода через порты МК и организации доступа к внешней памяти [5].

2. Ознакомиться с вариантами структурной организации МПС на основе МК AVR.

3. Ознакомиться с принципами функционирования периферийных микросхем I8255 (КР580ВВ55), I8251 (КР580ВВ51), I8253 (КР580ВИ53) [6, 7].

4.Построить схему МПС в соответствии с вариантом задания (таблица 1).

5.Написать программу для МК AT90CAN128 в соответствии с заданием на лабораторную работу.