Завдання на роботу по темі 7.

Нарисувати структурну схему МПК КР580, його складові частини, необхідні для виконання сигналів керування МПК, згідно з варіантом.

Сигнали керування зобразити на часових діаграмах роботи МП по машинних тактах МТ1 … МТ5, що формуються сигналами генератора тактових імпульсів Ø1 і Ø2.

Варіант	Сигнал керування
1	Синхронізації
2	Строб сигналу
3	Видачі даних по шині адреси і даних
4	Видачі слова стану по шині даних
5	Чекання
6	Готовність
7	Прийому інформації в МП
8	Запису інформації з МП в пам’ять
9	Захоплення шин
10	Підтвердження захоплення шин
11	Запит на переривання
12	Дозвіл на переривання
13	Зупинки “НLТ”
14	Синхронізації і стробу сигналу
15	Запису інформації в пристрій вводу-виводу
16	Читання інформації з пристрою вводу-виводу
17	Читання інформації з пам'яті
18	Виконання циклу вибірки – виконання команди

Тема 8. Підключення дисплею та клавіатури до еом

Приклад 1. В якості найпростішого дисплею використовують семисегментні світлові індикатори. Світловий індикатор – це пристрій, який складається із семи світлодіодів об’єднаних в групу, що нагадує цифру 8, і восьмого світлодіода, який виготовлений у вигляді крапки, див. рис.8.1.

Кожен світлодіод семисегментного індикатора нумерується буквами a, b, c, d, e, f, g, h. В якості складніших дисплеїв використовується переважно електронно – променева трубка (ЕПТ), причому для зображення інформації екран розбивать на точки (піксели), які засвічуються під дією променя ЕПТ. Для перетворення цифрової інформації в графічну чи в семисегментному індикаторі, чи в ЕПТ використовують схеми, які називають регістрами або спеціальні схеми перетворення цифрової інформації в електричний імпульс, який керує рухом променя ЕПТ.

(0) a (1) b (2) c (3) d (4) e (5) f (6) q а) (7) h (б)

Рис.8.1. Зовнішній вид (а) і схема семисегментної світлодіодної матриці (б)

На рис.8.2 наведено схему найпростішого дисплею, де для виводу інформації використовуються два регістри – регістр сегментів (РГСГ) для запису семисегментного коду і регістр секторів (РГСК) для запису номера індикатора. Сегменти однакові для всіх восьми блоків індикаторів, з’єднуються загальною шиною. Загальні аноди індикаторів підключені до транзисторних ключів VT9 – VT 16 регістру секторів. Відповідно, кожен номер регістрів включає, або сегмент або ЯКУСЬ цифру (сектор).

В регістрі сегментів нульовий вихід включає сегмент: a-1, b-2. c-3, d-4, e-5, f-6, g-7, h-8. Таким чином пронумеровані виходи регісрів Q₀ –Q7.

Регістри секторів і сегментів керуються від схеми дешифратора адреси (ДША), причому, якщо на вхід регістрів попадає сигнал вибірки від дешифратора адреси, то дані з магістралі даних по входах D0-D7 записуються в регістр і появляються на його виходах Q0-Q7. При появі сигналу на виході відкриваються відповідні транзисторні ключі, які подають напругу живлення + 5В на відповідний сегмент (або сектор) конкретного семисегментного індикатора.

Наприклад:

Для висвічування в п’ятому індикаторі НG5 цифри одиниці в десятковому коді, необхідно на РГ СК подати число 00100000 і на регістр РГ СГ подати число 00000110 (для висвічування сегментів в (1) і с (2) по місцю подачі 1, рахуючи зправа наліво. В результаті появи на виході Q5 РГ СК, а також на виходах Q1 i Q2 РГ СГ появляться сигнали, які забезпечать проходження струму по колу: + 5В – джерело - транзистор VT14 – індикатор HG5 – сектори в і с – транзистори VT2 i VT3 – земля, при цьому на індикаторі HG5 буде висвічуватись десяткова цифра 1.

Для забезпечення стійкого зображення інформації на дисплеї необхідно програмно засвічувати з великою частотою повторення (сканування) відповідні сектори і сегменти індикаторів. При великій частоті переключень одержується стійке зображення на дисплеї.

Рис.8.2. Схема підключення дисплею до мікро - ЕОМ

Для економії апаратної частини, виведення інформації на кожен індикатор дисплею здійснюється мікро-ЕОМ в мультиплексному режимі. Вивід інформації на кожен індикатор дисплею проводиться послідовно через проміжки часу, що задається програмою затримки.

Цифра або буква на індикаторі висвічується деякий час, що задається підпрограмою затримки, яка при великій частоті сканування індикаторів забезпечує стійке зображення. Причому для роботи повинні задаватися код цифр, та відводитися частина ПЗП для запису необхідних підпрограм. Конкретна підпрограма висвічування цифр на дисплеї є складовою частиною “Програми – монітор” ЕОМ і є записаною в ПЗП при виготовленні ЕОМ. Практично без індикації режиму роботи, робота на ЕОМ неможлива. Першою дією при роботі на ЕОМ є початкове встановлення всіх регістрів ЦП в нуль, що повинно відтворюватись на дисплеї.

В ЕОМ мають бути інші програми, що забезпечують функціональну її дію. Для забезпечення нормальної працездатності ЕОМ повинні використовуватись як апаратні засоби, так і програмні засоби в їх комбінації, тобто, раціонально працювати апаратні засоби можна заставити за допомогою раціональної програми, і навпаки, раціональна програма і спосіб відтворення інформації дає мінімальне число апаратних засобів, що значно здешевлює комплект апаратури ЕОМ. Розробникам ЕОМ ставиться завдання, як зв’язати апаратну і програмну частини для забезпечення її оптимальної роботи.

Приклад 2. Підключення клавіатури до мікро - ЕОМ

Клавіатура є одним із широко поширених пристроїв вводу даних і керуючих дій в ЕОМ. За допомогою клавіатури можна:

1) вводити програму в ОЗП;

2) ініціювати різні режими роботи ЕОМ (запуск програми із заданого адресу, зупинка, виключення програми);

3) включення програми за машинними циклами;

4) вивід вмісту регістрів МП на дисплей.

У всіх випадках перед програмістами (технологами) ставляться наступні завдання:

1) визначення факту натиснення клавіші на клавіатурі;

2) визначення номера натиснутої клавіші;

3) здійснення передачі керування на відповідну підпрограму;

Завдання (1), (2) - є специфічними при організації вводу інформації з клавіатури.

(3) - вирішується програмними методами.

Найбільш зручно організовувати клавіатуру у вигляді матриці розміром n×m, де n і m - відповідно число рядків і стовпців. При такому способі організації до мікро-ЕОМ можна підключати m×n клавіш. З'єднання клавіатури із мікро-ЕОМ може здійснюватись за допомогою пристрою вводу-виводу даних. Для ілюстрації методу з'єднання клавіатури з мікро-ЕОМ розглянемо для прикладу клавіатуру 3×3 (див. рис.8.2.), ряди якої підключені до трьох молодших розрядів пристрою виводу Пвив. (символьне позначення адреси КВDОТ), а стовбці - підключені до трьох молодших розрядів пристрою вводу Пвв (символьне позначення адреси КВDІN).

Рис. 8.3. Схема підключення клавіатури до ЕОМ

На рис.8.3. показано: С×ДШХ – схема дешифрації адреси, Пвв – пристрій вводу, Пвив - пристрій виводу.

При програмному способі дешифрації натиснутої клавіші визначення факту натискання на клавішу може бути здійснено за допомогою такої послідовності операцій:

1) записати нулі в розряди вихідного пристрою;

2) зчитати вміст розрядів вхідного пристрою;

3) повторити знову, якщо у всіх розрядах вхідного пристрою записані 1.

Приклад програми, яка дозволяє визначити факт натискування на одну із клавіш, але не вказує номер натиснутої клавіші (див. табл. 8.1).

Таблиця 8.1

Адрес	Машинний код	Мітка	Мнемоніка	Коментар
8000	3Е F8	WAITK	MUUTA, 11111000	Запис 0 в молодші 3 розряди акумулятора
8001	D3 UBDOT		OUT UBDOT	Записати 0 у вихідний пристрій адрес UBDOT
8003	DB UBDIN		IN UBDIN	Отримати число з вихідного пристрою адрес UBDIN
8004	Е6 07		ANI 00000111	Очистити старші п’ять розрядів акумулятора
8005	FE 07		СРІ 00000111	Чи є 0 у молодших трьох розрядах
8006	СА 0080		JZ WAITK	Якщо ні то йти на WAITK
8008	С3 0D 08	DONE	JMP DONE	Кінець

Алгоритм визначення номеру натиснутої клавіші базується на послідовному записі 0 в кожний із рядів матриці клавіатури. При наявності 0 в кожному ряді мікро - ЕОМ визначає факт натискування клавіші, які знаходяться на стовпцях клавіатури, що належать до аналізованого рядка. Якщо яка-небудь клавіша натиснута, то відбувається визначення її номера за номером розряду, в якому записаний 0. Номер натиснутої клавіші визначається за номером ряду клавіатури, в якому знайдена натиснута клавіша, і номером розряду вхідного пристрою, в якому записаний 0. Часто при роботі мікро - ЕОМ її операційна система будується таким чином, що інформація яка вводиться із клавіатури, відображається на дисплеї.