2. 3. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с описанием.

2. Получить вариант индивидуального задания.

3. Составить и отладить программу, проверить результаты ее работы на лабораторном макете, используя директивы монитора (DM, DR).

2. 4. Содержание отчета

1. Вариант задания.

2. Тексты программ с комментариями. Указать используемые виды адресации (несколько примеров).

Лабораторная работа 3

Система ввода/вывода, формирование аналоговых сигналов

3. 1. Состав и основные функции устройств ввода/вывода

МикроЭВМ семейства MCS51 обладают разнообразными возможностями для обмена информацией с внешней средой. Ввод/вывод цифровых данных может осуществляться последовательно и параллельно. При первом способе используется последовательный порт, который программируется в один из четырех режимов, поддерживающих стандартные протоколы обмена (например, RS232С). Скорость обмена задается программно.

Параллельный ввод/вывод производится через двунаправленные порты Р0...Р3. Каждый порт содержит восьмиразрядный регистр, имеющий байтовую и битовую адресации.

Наличие битовой адресации позволяет по любой из линий, независимо от других линий порта, выводить цифровой сигнал с помощью команд (SETB P1.2; CLR P3.5; CPL Р2.7; MOV P3.5,C и т. п.). Состояние на соответствующем входе порта (ввод бита) может быть скопировано во флаг переноса или проверено командами условного перехода (MOV C,P3.4; JB P0.6,LABEL; JNB P0.4,LABEL).

Регистры параллельных портов могут быть регистрами назначения или операндами в командах. В первом случае данные записываются в регистр порта (MOV P1,A; INC P1; и т. п.), во втором – в качестве операнда выступает состояние входов микроЭВМ (ORL A,P2; MOV R3,P0). Для правильного определения логического уровня на входной линии порта в соответствующем разряде регистра порта должна быть записана логическая «1». При этом закрыт транзистор, формирующий уровень «0», и потенциал входа подтянут к «1» через внутренний (порты Р1 – Р3) или внешний (порт Р0) резистор с номиналом порядка 10 кОм. Если выходной транзистор линии порта открыт, то источник цифровой информации не в состоянии сформировать на входе уровень «1» и состояние линии ввода воспринимается как «0».

По сигналу RESET в регистры Р0 ... Р3 записан код FFH, т. е. все порты настроены на ввод информации.

Каждый из портов микроЭВМ кроме функций ввода/вывода выполняет альтернативные функции. При работе с внешней памятью (команды MOVX и MOVC) порт Р0 выводит младший байт адреса (А0 ... А7), производит ввод/вывод данных (D0 ... D7). Адрес/данные мультиплексированы во времени. Порт Р2 выводит старший байт адреса (А8 ... А15).

Линии порта Р1 отведены под управление таймером Т2 и массивом программируемых счетчиков (РСА).

Порт Р3 используется различными системами микроЭВМ:

P3.0	Вход	Приемник последовательного порта	RxD
P3.1	Выход	Передатчик последовательного порта	TxD
P3.2	Вход	Внешнее прерывание	INT0
P3.3	Вход	Внешнее прерывание	INT1
P3.4	Вход	Таймер / счетчик	T0
P3.5	Вход	Таймер / счетчик	T1
P3.6	Выход	Строб сигнала записи во внешнее ОЗУ	WR
P3.7	Выход	Строб сигнала чтения из внешнего ОЗУ	RD

Альтернативные функции любой из линий порта Р1 и Р3 реализуются в том случае, если в соответствующем разряде регистра порта содержится «1». В противном случае на выходе линии будет присутствовать «0».

При выполнении команд MOVX и MOVC содержимое регистра Р2 не модифицируется, в регистр Р0 код FFН записывается аппаратно.

Описанные аппаратные средства микроЭВМ позволяют поддерживать практически любой из стандартных протоколов обмена цифровыми данными, а также создавать специализированные интерфейсы.