3.3 Программная модель ппа
Программная модель ППА для программного обслуживания представляется совокупностью программно доступных регистров:
- трёмя портами A, B, C;
- портом для настройки режимов и конфигураций портов A, B, C.
Восьмиразрядные порты A, B, C, программно перенастраиваются на ввод, вывод или двухсторонний обмен. При выводе данные запоминаются в портах. При вводе состояния сигналов на линиях данных должны удерживаться до приёма (считывания) данных в ППА.
Порт настройки режимов имеет адрес, соответствующий коду A1A0=112. Через порт настройки предусмотрены два варианта доступа по записи в зависимости от состояния разряда D7 в выводимом слове. При D7=1 это приказ настройки режимов ППА. При D7=0 это слово побитовой установки/сброса разрядов порта C. Формат слова приказа настройки режима ППА приведен на рисунке 3.6. В слове побитовой установки/сброса разряд D7=0, разряды D3-D1 определяют код номера разряда регистра С, а состояние разряда D0 определяет установку “1” или “0” в выбранном разряде, разряды D6-D4 не используются. Выбор регистров ППА осуществляется внутренней дешифрацией состояний двух разрядов A0, A1 адресной магистрали МПУ встроенным дешифратором ППА. Вход выбора CS ППА подключается к выходам внешнего селектора, реализованного по одному из вариантов, рассмотренных в разделе 4 пособия. Порт A может настраиваться на три режима передачи данных, на рисунке отмеченные номерами 1, 2, 3. Порт B может настраиваться на два режима отмеченные номерами 1, 2. Режим 1 соответствует синхронной передаче. Направление синхронной передачи может настраиваться на ввод или на вывод. Режим 2 соответствует асинхронной передаче. Направление асинхронной передачи, как и в режиме 1, может настраиваться на ввод или на вывод.
Рисунок 3.6 - Формат слова приказа
Для управления портами в асинхронных режимах (режим 2) портов A, B требуются по две линии для сигналов сопровождения и запроса данных. Под эти функции в ППА на аппаратном уровне выделяются из состава четыре разряда и четыре линии порта С. Кроме того на аппаратном уровне через контакты порта С в ППА поддержано формирование запросов прерывания (INTR) и от порта А и от порта В. Это контакты разрядных линий С7, С6 при асинхронном вводе через порты А, В или контакты разрядных линий С5, С4 при асинхронном выводе. Таким образом в асинхронном режиме портов А и В из восьми контактов порта С могут остаться свободными два.
Конфигурация входов/выходов порта C при настройке портов A, B в режим 2 представляется рисунком 3.7 а для ввода и рисунком 3.7 б для вывода. Сигнальные линии IBF (input buffer full – входной буфер заполнен), /OBF (output buffer full – выходной буфер заполнен), INTR (interrupt - запрос прерывания) являются для ППА выходными. Префикс «/» в обозначениях сигналов соответствует низкому активному уровню сигнала. Сигнальные линии /STB (сопровождение данных от источника), /ACK (подтверждение приёма данных приёмником) являются входными для ППА. Как видно по рисунку 3.7, номера разрядов PC2, PC4 порта C заняты сигналами /STB при вводе (при выводе номера разрядов PC2, PC6 заняты сигнальными входами /ACK) и сигналами INTE (interrupt enable – разрешение прерывания). Противоречия в таком наложении нет, так как разрешение прерываний INTE на указанных разрядах устанавливаются программной записью битов словами установки/сброса с системной магистрали данных МПУ в ППА. Биты INTE обрабатываются совместно с сигналами /STB или /ACK при установке запросов прерывания к МПУ.
Асинхронный режим 3 порта A в ППА соответствует двунаправленной передаче данных, при которой направление передачи определяется не перенастройкой порта, а управляющим сигналами /RD, /WR от МПУ. В этом режиме конфигурация входов/выходов порта C, связанных с портом A представлена на рисунке 3.8. Разрядные линии PC7-PC3 порта C задействованы под управление портом A. Оставшиеся разряды порта C либо используются в асинхронном управлении порта B, либо – синхронных передач порта C при синхронном режиме порта B.
а)
б)
Рисунок 3.7 – Конфигурация порта C
в режиме 2 портов A и B при вводе а) и при выводе б)
В режиме 3 передаваемые данные запоминаются в ППА от записи /WR до подтверждения /ACK от приёмника при выводе и запоминаются от поступления строба сопровождения от источника /STB до завершения чтения /RD в МПУ.
Рисунок 3.8 – Конфигурация порта C в режиме 3 порта A
Состояниями INTE 1 и INTE 2 программно управляет МПУ. Запрос
прерывания INTR устанавливается разряде РС3 для считывания и на контакте РС3 для линии запроса к МПУ по совпадению разрешения прерывания с сигналами /ACK (или /STB) и снимается по записи на выводе или чтении при вводе.
Линии /STB, /ACK, IBF, /OBF, INTR управления процессом взаимодействия МПУ с асинхронными портами A, B и портов A, B с источниками для ввода, приёмниками для вывода для порта A связаны с разрядами PС7-PС4, а для порта B - разрядами PС3-PС0 (см. рисунки 3.7, 3.8). Поэтому для программирования синхронных передач (см. рисунок 3.6). порт С разделён на группы Сa и Сb, настраиваемые словом приказа как независимые.