Тема 10. Организация параллельного интерфейса
Рассмотрим данный тип интерфейса на примере параллельного интерфейса Intel 8255.
Периферийное устройство подключается к контроллерам посредством портов ввода-вывода, настроенных на выбранный режим. В процессе обмена передаются информация 2х видов:
1) собственно данные;
2) управляющие слова и слова состояния.
Основные функции для выполнения обмена данных:
Настройка адаптера периферийных устройств (ПУ);
( может быть запуск ПУ);
Адресация портов адаптера ;
Анализ готовности ПУ к обмену;
Обработка запросов прерываний;
Выполнение обмена;
Завершение обмена (проверка ошибок, останов ПУ).
Основные характеристики адаптера
Режимы обмена:
Режим «0» - режим синхронного или простого обмена (Simple), обмен выполняется через все порты адаптера:
РА – 8;
РВ – 8;
РС – 8
Режим «1»: обмен выполняется только через порт А или В с квитированием или с прерыванием (hand – shaking). Порт С в этом режиме используется в основном для управляющих сигналов
В режиме «0» или «1» все порты однонаправленные.
Режим «2» отличается от режима «1» только тем, что порт А является двунаправленным.
Структурная схема параллельного периферийного адаптера
БД – буфер данных
Порт С в режиме 0 можно использовать не только как байтный, но и как два тетрадных. Они настраиваются по отдельности.
УУ В/В – устройство управления вводом-выводом;
SFR – регистр управляющего слова;
А1, 0 – сигналы для адресации портов:
|
А1 |
А0 |
Порты |
|
0 |
0 |
PA |
|
0 |
1 |
PB |
|
1 |
0 |
PC |
|
1 |
1 |
SFR |
Reset – предшествует настройке;
WR, RD – сигналы для записи и чтения;
CS – выборка кристалла.
Программирование адаптера
Для программирования адаптера (настройки) на выбранный режим необходимо из ЦПУ загрузить в регистр управляющего слова управляющие слова, сформированные в аккумуляторе.
адрес бита порта С
УС 1 – первое управляющее слово, определяет режимы работы адаптера и направление обмена для портов; РА может быть 2-направленным портом в режиме 2.
УС 2 – используется для управления разрешением обмена с прерыванием путем установки отдельных битов порта РС. Адрес бита РС определяется (3-1) битами, а бит РС.0 определяет значение:0 или 1.
Например, если хотим, чтобы через порт А использовался для ввода с прерыванием, то нужно на этапе программирования установить С4 = 1, РА – Ввод (с – INT).
Остановимся на рассмотрении основных режимов.
Режим «0» - простой синхронный ввод. Все порты РА, РВ,РС можно использовать для ввода или вывода.
Рассмотрим пример. Пусть требуется выполнить ввод n-цифровых кодов с АЦП ,подключенных к ППА, в память данных контроллера. Разрядность цифрового кода с АЦП NV = 12 бит. Размещение кодов в ПД показано на рис.
Структурная схема для этого примера имеет вид:
РА – порт ввода Nv (мл. тетрада);
РВ – порт ввода Nv (ст. байт);
РС (7) - ввод признака «завершение преобразования» EOC (end of convection).
РС (0) – вывод сигнала запуска АЦП ST.
Таким образом, часть порта РС используется для вывода , а другая – для ввода.
Алгоритм ввода имеет вид:
R0 – хранит начальный адрес ПД;
R2 – счетчик.
Режим «1» . Рассмотрим вначале Ввод с прерыванием, фрагмент структуры ППА для данного режима 1 приведен на рис.
К портам РА и РВ подключены периферийные устройства ПУ 1 и ПУ2.
INTE – триггера разрешения прерывания, настраиваются через порт РС;
STB – строб для загрузки кода из периферийного устройства в порты ППА – это первый этап ввода. Прежде , чем выполнять ввод в порт, необходимо проверить признак IBFА.
IBF – признак, входной буфер полный (0 – пусто, 1 – нет) -(input buffer full).
КП – контроллер прерывания.
INTА, INTB –сигналы прерывания, поступающие в КП из линий порта РС.
Оставшиеся две линии РС можно использовать как угодно.
Режим «1» - Вывод. В принципе.
Логика вывода такая же только в обратном направлении. Структурная схема и самостоятельно
Сигнал OBF- признак «выходной буфер полный»
Сигнал ACK – сигнал подтверждения вывода, поступает из ПУ
Режим «2». В этом режиме порт РА используется как 2-направленный и требуется 5 линий порта РС для следующих сигналов:
