3.2 Программируемый параллельный адаптер
Из сравнения адаптеров программно управляемой параллельной передачи данных синхронным и асинхронным алгоритмами следует, что асинхронный адаптер является универсальным аппаратным средством, через которое может выполняться и синхронная, и асинхронная передачи. Для реализации алгоритма синхронной передачи достаточно исключить из алгоритма блоки, а и программы управления и строки обращения к опросу и анализу состояния портов PI и PO. Учитывая эту особенность свойств асинхронного адаптера, и, расширив её до использования контактов сопровождения и запроса асинхронного режима, освобождающихся в синхронном режиме, для дополнительных синхронных передач фирмой Intel был предложен программируемый параллельный адаптер i8255 (ППА). Этот адаптер получил широкое распространение в построении микроконтроллеров и микропроцессорных систем, а принятые в его логической организации решения получили дальнейшее развитие в создании микроэвм (МЭВМ) и однокристальных микроэвм (ОМЭВМ). Далее проводится ряд технических особенностей ППА, на которые должно быть обращено внимание при освоении материалов по программируемым адаптерам на примере ППА i8255. На рисунке 3.4 изображено условное графическое обозначение (УГО)
Рисунок 3.4 – Функциональный элемент ППА 580ВВ55
ППА 580ВВ55, как функционального элемента. Сигнальные линии левой стороны УГО соответствуют связям с МПУ. Это линии DO/DI связи с восьмиразрядной системной магистралью данных, линии управления вводом (/RD), выводом (/WR), линии A1, A0 системной магистрали адреса, линия выбора CS ППА с выхода внешнего селектора, линия сброса (R), для установки начального состояния ППА.
Функциональная схема подключения программируемого параллельного адаптера 580ВВ55 к МПУ приведена на рисунке 3.5.
В состав клемм параллельного интерфейса (ППА) для внешних подключений входят:
- входы/выходы трёх регистров (портов) РА, РВ, РС, которыми порты могут быть подключены к датчикам/исполнительным устройствам;
- информационные входы/выходы DI/DO, через которые в порты записываются или читаются данные (поскольку таких входов/выходов восемь (DI/ DO 7..-.DI/ DO 0), то запись/чтение происходит байтами);
.
Рисунок 3.5 - Функциональная схема подключения ППА
- два адресных входа (А1, А0), код на которых определяет адрес порта ввода/вывода. Код А1 = 0, А0 = 0 является адресом РА, код А1 = 0, А0 = 1 - адресом РВ, код А1 = 1, А0 = 0 - адресом РС, а код А1 = 1, А0 = 1 является адресом регистра управляющего слова - внутренним регистром не имеющим связи с ²внешним миром². С помощью этого регистра программист может назначить различные режимы работы портам РА, РВ и РС;
- вход выбора микросхемы CS#. Если CS# = 1, то микросхема ОЗУ не выбрана (запись/чтение портов невозможны, выход DIO находится в третьем состоянии), в противном случае (CS# = 0) микросхема ОЗУ выбрана (запись/чтение возможны);
- входы выбора операции RD#, WR#. Если RD# = 1, WR# = 0, то происходит запись кода, который присутствует на входе DIO в порт, который определяется кодом на входах А1, А0 или в регистр управляющего слова. Если RD# = 0, WR# = 1, то происходит чтение кода через выход DIO из порта, который определяется кодом на входах А1, А0 (комбинация RD# = 0, WR# = 0 запрещена и ее следует избегать);
- вход начальной установки RST, при появлении сигнала высокого уровня на этом входе все порты программируются на ввод в так называемом нулевом режиме (без стробирования).
Для управления портами применяются сигналы IOR#, IOW#. Поэтому для адресации портов используется половина шины адреса (к входам селектора адреса DC подключаются линии (BA7.-..BA2) шины адреса).