1.11. Нагрузочная способность портов ввода/вывода

Выходные линии портов рассматриваемой МК могут работать на одну TTL нагрузку. Линии порта Р0 могут быть нагружены на два входа TTL – схем каждая. Разряды Р0 могут работать также на n-MOP- схемы, при этом их необходимо подключать к источнику питания через внешние “подтягивающие” резисторы за исключением случая, когда Р0 работает в качестве мультиплексной шины адреса/данных. Входные сигналы могут формироваться TTL или n – MOП – схемами. Допускается использование в качестве источников сигналов схем с открытым коллектором или открытым стоком. При этом необходимо учитывать увеличение времени перехода сигнала из “0” в “1”.

Современные МК, выпускаемые фирмой ATMEL, имеют большую нагрузочную способность в сравнении с вышерассмотренной. Так, например, микросхемы АТ89С55, AT89LV55, AT89S8252 позволяют соединять с каждым разрядом порта до 6 TTL нагрузок, максимальный выходной ток разряда может достигать 10 мА.

Еще большую нагрузочную способность имеют разряды портов PIC-контроллеров (MICROCHIP), максимальный выходной ток достигает 25 мА. Более подробные сведения по электрическим параметрам рассмотренных МК, по программированию, временные диаграммы работы, можно найти в литературе / 4,5 /.

1. 12. Расширение портов ввода/вывода

При решении сложных задач управления объектом может возникнуть ситуация, при которой разрядов портов МК будет не хватать. В этом случае требуется расширение портов. МК совместима по уровням сигналов с другими сериями микросхем. Рассмотрим функциональную схему подключения параллельного интерфейса К580ВВ55 к МК c внутренней памятью программ, представленную на рис. 15.

Рис. 15. Функциональная схема расширения портов ввода/вывода МК путем подключения параллельного интерфейса К580ВВ55

На схеме показана МК, имеющая внутреннюю память программ, поэтому вход DEMA подключен к источнику питания. Передача управляющих слов для настройки К580ВВ55, принимаемых и передаваемых данных осуществляется по восьмиразрядной шине порта Р0. Выбор порта интерфейса зависит от кодов на линиях А0 и А1. При А0=0 и А1=0 активным является порт А, при А0=1 и А1=0 - порт В, при А0=0 и А1 =1 – порт С, при А0=1 и А1=1 активным является регистр управляющего слова (РУС) К580ВВ55. Вход CS (CHIP SELECT – выбор микросхемы) подключен к общей шине, таким образом, параллельный интерфейс постоянно готов к работе. Вход RST МК объединен с входом сброса RES, обеспечивая тем самым одновременный системный сброс обеих микросхем при включении напряжения питания. Передача информации из МК в параллельный интерфейс осуществляется при активном сигнале WR=0, а из К580ВВ55 в МК при RD=0. Комбинация WR=0 и RD=0 является запрещенной, в исходном состоянии WR= RD=1. Необходимо отметить, что порты (регистры) А, В и С являются статическими. Это означает, что высланная в них информация сохраняется до момента посылки в них новой информации. Состояния управляющих выводов К580ВВ55 при настройке, приеме и передаче данных показаны в табл. 14.

Таблица 14

Режим	WR	CS	RD	А1	А0	Данные (D0-D7)	ПОРТ
Исходное состояние	1	0	1	1	1	-
Запись в РУС	0	0	1	1	1	Код настройки	РУС
Возврат в исходное состояние	1	0	1	1	1	–
Запись в порт А	0	0	1	0	0	Данные  А	Порт А
Возврат в исходное состояние	1	0	1	0	0	-
Запись в порт В	0	0	1	0	1	Данные  В	Порт В
Возврат в исходное состояние	1	0	1	0	1	-
Запись в порт С	0	0	1	1	0	Данные  С	Порт С
Возврат в исходное состояние	1	0	1	1	0	-
Чтение из порта А	1	0	0	0	0	А  МК	Порт А
Возврат в исходное состояние	1	0	1	0	0	-
Чтение из порта В	1	0	0	0	1	В  МК	Порт В
Возврат в исходное Состояние	1	0	1	0	1	-
Чтение из порта С	1	0	0	1	0	С  МК	Порт С
Возврат в исходное состояние.	1	0	1	0	1	-

В о п р о с ы д л я з а к р е п л е н и я м а т е р и а л а

1. Что такое однокристальный МК и его назначение?

2. Какие основные узлы содержит МК?

3. Дайте понятие “битовый” процессор.

4. Назовите основные элементы архитектуры однокристальных МК.

5. Какова ёмкость адресуемой памяти программ и данных для К1830ВЕ751?

6. Что такое УФППЗУ и в чем отличие от ПЗУ?

7. Назовите регистры специальных функций МК.

8. Что такое сторожевой таймер и какого его назначение?

9. Объясните организацию внутренней памяти данных в МК.

10. Объясните, как организована память программ в МК.

11. Какую особенность имеют ячейки ОЗУ с адреса 20Н по 2FH?

12. Каким образом можно переключать банки регистров ОЗУ?

13. Объясните назначение регистра – защелки при работе МК с внешней памятью программ и данных.

14. Каков максимальный объем памяти данных и программ?

15. Что такое FLASH память программ и данных?

16. Охарактеризуйте биты регистра PSW.

17. Охарактеризуйте биты регистра IE.

18. Охарактеризуйте биты регистра IP.

19. Охарактеризуйте биты регистра TMOD.

20. Охарактеризуйте биты регистра TCON.

21. Охарактеризуйте биты регистра PCON.

22. Охарактеризуйте биты регистра SCON.

23. Дайте сравнительную характеристику по МК фирм ATMEL, INTEL и MICROCHIP.

24. Охарактеризуйте режимы работы таймера/счётчика в К1830ВЕ751.

25. Назовите назначение выводов микросхемы МК.

26. Каково состояние регистров и ячеек ОЗУ при системном сбросе?

27. Какова нагрузочная способность портов ввода/вывода?

28. Перечислите альтернативные функции разрядов порта Р3.

29. Какова максимальная частота счета для счетчика при f_BQ=12 МГц?

30. Охарактеризуйте режимы работы последовательного порта.

31. Как изменить скорость передачи данных последовательного порта?

32. Для чего используется девятый бит при передаче данных через последовательный порт?

33. Нарисуйте схему прерываний в К1830ВЕ751. Перечислите и охарактеризуйте типы прерываний.

34. Как переводится МК в режим пониженного энергопотребления?

35. Как вывести МК из режимов холостого хода и пониженного энергопотребления?

36. Как можно расширить порты МК?

37. Объясните по табл. 14 совместную работу МК AT89S8252 и К580ВВ55.

38. Укажите основные тенденции развития МК.