книги / Микропроцессорное управление технологическими процессами в радиоэлектронике

Для вывода в режиме 1 используются следующие команды:

DBF — выводной буфер полон: эта команда пока­ зывает, что информация из центрального процессора, стоящая на шине D, записана в указанный канал А

или В. Триггер DBF, имеющийся в структуре ППИ, устанавливается передним фронтом входного сигнала

WR и сбрасывается фронтом сигнала АСК;

АСК — вход подтверждения: эта команда выраба­ тывается периферийным устройством, которое инфор­ мирует о том, что данные из канала А или В приняты; ШТЕл и INTEB — состояния внутреннего триг­ гера прерывания каналов А и В устанавливаются центральным процессором при записи управляющего слова в порт С по-адресам разрядов: С6 для ШТЕ^ и

С2 и для INTEa.

INTR — запрос прерывания вырабатывается в ППИ и выводится из разрядов СЗ для INTRA и СО

для INTRa при OBF = 1, INTE = 1 и АСК = 1. Устанавливается передним фронтом сигнала АСК,

сбрасывается задним фронтом сигнала WR.

Режим 2 — стробируемые двунаправленные шины ввода-вывода — обеспечивает прием и передачу ин­ формации по одной двунаправленной шине ввода-вы­ вода. В качестве такой шины может работать толь­ ко порт А . Этот порт используется для передачи 8-би­ товых данных, а пять линий порта С выполняют такие же функции, как и в режиме 1. Кроме того, выполняются функции генерации и запрета (разреше­ ния) прерываний. Для организации режима 2 исполь­ зуются такие же команды, как и в режиме 1, за исклю­ чением того, что имеются триггеры прерываний по выводу с сигналом INTE 1 (управляется установкой и сбросом бита С6) и по вводу с сигналом INTE 2 (уп­ равляется через бит С4).

241

Вводные и выводные данные фиксируются в ре­ гистрах порта А.

Универсальный синхронно-асинхронный приемо­ передатчик (УСАПП) — (последовательный интер­ фейс) служит для обмена данными в последователь-

Рис. 37. Структурная схема УСАПП К.Р580ИК51

ном формате и выполняет параллельно-последователь­ ные (при передаче) и последовательно-параллельные (при приеме) преобразования; может работать в полу­ дуплексном и дуплексном режимах, т. е. обеспечивать одновременную одностороннюю или двухстороннюю связь. Кроме того, УСАПП генерирует и воспринима­ ет сигналы управления модемом (модулятором-демо­ дулятором). Схема УСАПП на БИСКР580ИК51 пока­ зана на рис. 37.

242

последовательном коде; ТхС — вход синхронизации передатчика — входной сигнал управляет скоростью, с которой должны передаваться символы. В син­ хронном режиме скорость передачи соответствует ча­

стоте сигнала ТхС в бодах (1 бод = 1 бит/с); в асин­ хронном режиме передачи частота ТхС кратна реаль­

1 : 64. Данные сдвигаются на выход при поступлении заднего фронта сигнала ТхС;

ТхЕ —- передатчик пуст — высокий уровень пока­ зывает, что пуст преобразователь параллельного кода в последовательный; в синхронном реяшме высо­ кий уровень указывает, что символ вовремя не загру­ жен в УСАПП и во время паузы УСАПП сам форми­ рует SYNC — символы синхронизации. Сигнал ТхЕ сбрасывается при загрузке символа в адаптер;

TxRDY — готовность передатчика — высокий уровень соответствует тому, что он готов принимать символы для передачи.

Приемник с автономной схемой управления вос­ принимает последовательные данные со входа RxD,

Ш

преобразует их в параллельную форму, контролиру­ ет и исключает служебные биты и символы синхро­ низации. Имеет следующие внешние сигналы:

R.*D — вход приемника, в который передаются сиг­ налы принимаемых последовательных данных; RxC — входной сигнал определяет скорость приема сим­ волов; R*RDY — готовность приемника — высокий уровень на выходе указывает, что УСАПП полностью принял символ; SYNDET — распознавание синхрони­ зации — используется в режиме синхронной передачи. Может быть либо входом, либо выходом в зависимости от того, как программа инициализации установила УСАПП, т. е. для внешней или внутренней синхрони­ зации. Сигнал SYNDET устанавливается в исходное состояние (нулевое) сигналом RESET. Высокий уро­ вень выходного сигнала означает, что синхронизация достигнута. Если УСАПП запрограммирован для ра­ боты с двумя символами SYNC, то уровень на выходе SYNDET станет высоким в середине последнего бита в конце второго символа SYNC. SYNDET сбрасыва­ ется в низкий уровень операцией чтения состояния.

При работе в режиме внешней синхронизации SYNDET является входом, причем положительный фронт на этом входе заставляет УСАПП начать ассемб­ лирование символов при поступлении заднего фронта

сигнала RJCC. Высокий уровень сигнала SYNDET следует поддерживать, по крайней мере, на протя­

жении одного периода RxC следующего за этим фронтом.

Схема управления модемом обслуживает четыре линии. Выходными сигналами можно управлять с помощью слов приказа, а входные сигналы считыва- ю тсяв слове состояния.

DTR — выходной сигнал: низкий уровень свиде­ тельствует о запросе готовности передатчика терми­

2 4 6

нала передавать данные. Этот сигнал позволяет управ­ лять устройством ввода-вывода по усмотрению раз­ работчика;

DSR — вход — готовность передатчика термина­ ла: наличие входа низкого уровня свидетельствует о готовности передатчика устройства ввода-вывода передавать данные. Сигнал использовать для провер­ ки состояния некоторого внешнего устройства;

R T S — выход — для запроса приемника термина­ ла: наличие выходного сигнала низкого уровня сви­ детельствует о запросе готовности приемника терми­ нала принять данные;

CTS — вход — готовность приемника терминала: наличие на входе низкого уровня свидетельствует о готов! ости приемника терминала принять данные.

CTS генерируется модемом в ответ на RTS.

Для программирования УСАПП используется не­ сколько управляющих слов, определяющих скорость передачи, длину символов, число стоповых бит, ре­ жим работы и условия контроля. Кроме того, для синхронного режима требуется определить внешнюю или внутреннюю синхронизацию, а также символ син­ хронизации. После программирования УСАПП готов выполнять свои функции. Управляющие слова долж­ ны следовать непосредственно за операцией сброса. Управляющие слова имеют два формата: слово режи­ ма и слово приказа. Слово режима задает общие рабо­ чие характеристики УСАПП и обязательно загружа­ ется первым. После слова режима загружается один или два символа SYN, если задан синхронный режим. Символ SYN2 пропускается, если УСАПП програм­ мируется для работы с одним символом синхрониза­ ции. Когда в слове режима определен асинхронный обмен, пропускаются оба символа SYN. Последним в УСАПП загружается слово приказа, определяющее

246

его конкретные действия в соответствии со словом режима. Формат слова режима показан на рис. 38.

Разряды D7 и D6 в синхронном режиме имеют другое значение. При D6 = I программируется сигнал SYNDET, как входной, а при D6 = 0 — как выход­ ной. Разряд D7 = 1 определяет один символ синхро­ низации, a D7 = 0 — два символа. После того как слсво режима запрограммирует общие функции УСАП1

и один или два символа синхронизации загружены, УСАПП готов к обмену данными. Загружаемое пос­ ле этого слово приказа задает действительную опера­ цию УСАПП. Слово приказа имеет следующие зна­ чения:

DO (T*EN — разрешение передачи): 1 — разреша­ ет передачу данных; 0 — запрещает;

D1 (DTR — готовность, терминала передавать дан­ ные): если Dl = 1, то на выходе УСАПП DTP = О, если D1 = 0, сброс выхода DTR в «1»;

247

D3 (SBRK — разрыв, установка сигнала BREAK):

но загружаться слово режима;

D7 (ЕН — режим поиска): в синхронном режиме единичное значение этого бита вводит режим поиска символа синхронизации.

При организации последовательного интерфейса возникает необходимость проанализировать состояния УСАПП. Состояние УСАПП можно определить в лю­ бой момент времени посредством команды ввода IN. Кроме рассмотренных сигналов DSR (D7), SYNDET. (D6), ТхЕ (D2), RJCRDY (D1) и T*RDY (DO), слово состояния содержит три бита ошибок:

D5 (FF — ошибка кадра): устанавливается в асин­ хронном режиме, если в конце любого символа не об­ наружен столовый бит;

D4 (ОЕ — ошибка переполнения): устанавлива­ ется в любом режиме, когда процессор вовремя не считал символ;

D3 (РЕ — ошибка паритета): устанавливается при обнаружении в принятом символе нарушения паритета.

Все ошибки сбрасываются в нуль, когда бит D4 слова приказа установлен в «1».

Рассмотрим подробнее работу УСАПП в асинхрон­ ном и синхронном режимах. В асинхронном режиме

248

процессор загружает символ, а УСАПП автоматиче­ ски вводит стартовый бит, заданное число стоповых бит и бит паритета, если он запрограммирован. Затем символ в последовательном формате выводится на вы­ ход микросхемы TxD. Битовые посылки выдвигаются по спаду сигнала ТхС со скоростью, определенной множителем 1; 16 или 64 в слове режима.

При приеме на входе RxD действует высокий уро­ вень. Спад высокого уровня считается началом стар­ тового бита. Достоверность его проверяется повтор­ ным опросом сигнала RxD в центре битовой посылки. Если снова фиксируется низкий уровень, то посылка считается достоверным стартовым битом, а в УСАПП запускается специальный счетчик, обеспечивающий опрос сигнала на линии RxD в центрах битовых по­ сылок.

.При обнаружении ошибки паритета или низкого уровня на месте стопового бита устанавливаются соответствующие флажки ошибок. После приема всего символа он загружается в параллельный буфер и фор­ мируется высокий уровень сигнала RxRDY (готов­ ности приемника). Если предыдущий символ не был вовремя считан центральным процессором, то он за­ мещается вновь поступившим символом, причем в сло­ ве состояния записывается признак ошибки перепол­ нения. Необходимо помнить, что ни один вид ошибки

Передача битовых посылок инициируется по спаду

сигнала ТхС, а скорость передачи соответствует часто­ те этого сигнала. После начала передачи она должна непрерывно поддерживаться с частотой ТхС. Если центральный процессор не успел заполнить буфер

249

передатчика, то УСАПП формирует сигнал ТхЕ и вы­ двигает в канал символ SYN в зависимости от того, как запрограммирован УСАПП. Сигнал ТхЕ сбрасы­ вается при записи символов в буфер передатчика со стороны центрального процессора. Если вход УСАПП

CTS находится в состоянии низкого уровня, то инфор­ мация в последовательном формате выдвигается в канал. До тех пор пока этот вход находится в высоком состоянии, передача запрещена.

Синхронизация символов при приеме в синхрон­ ном режиме может быть внутренней или внешней. Если УСАПП запрограммирован под внутреннюю синхронизацию, то приемник начинает работу в ре­ жиме поиска. При этом данные на вход RxD принима­

ются по положительному фронту RxC сигнала прием­ ника. Содержимое буфера приемника непрерывно сравнивается с первым символом SYN до тех пор, пока не обнаружится совпадение по информации. Если УСАПП запрограммирован для работы с двумя сим­ волами синхронизации SYN, то сравнивается и сле­ дующий принимаемый символ с содержимым регист­ ров SYN. Если обнаруживается совпадение SYN1, SYN2, то УСАПП входит в синхронизацию с передат­ чиком, при этом на выходе SYNDET появляется вы­ сокий уровень, т. е. сообщение о том, что синхрони­ зация достигнута. Выход SYNDET устанавливается

в«О» автоматически после чтения состояния УСАПП. После синхронизации следующие биты, поступающие

вприемник, принимаются как данные.

Внешняя синхронизация достигается подачей вы­ сокого уровня На вход SYNDET со стороны передат­ чика. Этот сигнал можно снять спустя один период сигнала RxC. При этом приемник входит в синхро­ низм и бит информации на входе RxD воспринимается как первый бит данных. Ошибки четности и пере­ полнения обнаруживаются тем же путем, что и в

250