7. Інтерфейсні віс для проектування мпс

Для побудови інформаційних контролерів вводу-виводу в МПС використовують інтерфейсні ВІС: адаптери, таймери, контролери переривань, шинні формувачі.

7.1 Програмований адаптер паралельного інтерфейсу

Структуру типового програмованого паралельного адаптера (ППА) розглядаємо на базі ВІС КР580ВВ55 (рисунок 7.1)

Рисунок 7.1 Структурна схема ППА КР580ВВ55

Умовне графічне позначення на електричних схемах показане на рисунку 7.2, а призначення основних виводів подано в таблиці 7.1.

Таблиця 7.1 Призначення виводів КР580 ВВ55

Позначення	Тип виводу	Функціональне призначення
D0-D7 RESET CS RD WR A0-A1 PA7-PA0 PB7-PB0 PC7-PC0	Вх-вих з z-станом Вхід Вхід Вхід Вхід Входи Вх-вих Теж Теж	Шина даних Обнуління РКС Вибір мікросхеми Читання вмісту регістра порту Запис даних з ШД в регістр порту або РКС Вибір порту або РКС Порт А Порт В Порт С

Рисунок 7.2 Графічне зображення адаптера КР 580 ВВ55

Для під’єднання ЗвП до шини даних МП ППА має три 8-розрядних канали А, В і С.Керують каналами командним шляхом через формування керуючого слова, яке отримує інформацію про режим роботи (0 - основний ввід-вивід через А, В і С; 1 - ввід-вивід із стробуванням каналів А і В; 2 - двонаправлена шина із стробуванням канала А) і про встановлення або обнуління окремих каналів регістра С.

В режимі 0 здійснюється простий ввід/вивід даних по трьом 8-розрядним каналам, при чому канал С може використовуватись, як два 4-розрядних канала. Кожний канал може використовуватись окремо для вводу, або виводу інформації. В режимі 0 вихідна інформація не запам’ятовується, а вихідна зберігається у вихідних регістрах до запису нової інформації в канал або до запису нового режиму.

В режимі 1 передача даних здійснюється тільки через канали А і В, а лінії каналу С служать для приймання і видачі сигналів керування. Кожний із каналів А і В незалежно один від одного може використовуватися для вводу або виводу 8-розрядних даних, при чому вхідні і вихідні дані фіксуються в регістрах каналів.

В режимі 2 для каналу А зберігається можливість обміну інформацією з периферійними пристроями по 8-розрядому двонаправленому каналу.Для організації обміну використовується п’ять ліній каналу С. В режимі 2 вхідні і вихідні дані фіксуються у вхідному і вихідному регістрах.

Ініціалізація і управління роботою ППА здійснюється з використанням шести керуючих і адресних сигналів, Що надходять що надходять від системних шин МПС по лініях керування, 8-розрядного керуючого слова режиму,що надходить з МП через шину даних (рисунок 7.3), а також сигналів, що надходять від зовнішніх пристроїв (таблиця 7.2)

Детальніше ознайомитися з режимами роботи ППА можна в спеціальній літературі [ ]

Рисунок 7.3 Формат керуючого слова ППА:

а) при настроюванні на допустимий режим (D₇=1);

б) установка розряду порта С (D₇=0).

В залежності від інформації в старшому розряді керуюче слово може використовуватись для таких цілей: настороювання ППА на необхідний режим роботи (рисунок 7.3а) або установки розрядів порта С (рисунок

7.3б).Будь який з бітів порта С можна обнулити або установити в “1” за командою OUT. При цьому в РКС необхідно переслати керуюче слово з ознакою D₇=0.

Таблиця 7.2 Керування операціями і напрямком передачі інформації в ППА.

Операції	Сигнали керування і адресації					напрям передачі
	RD	WR	A1	A0	CS	інформації
ШД Зчитування (ввід) даних	0 0 0	1 1 1	0 0 1	0 1 0	0 0 0	ШД РА ШД РВ ШД РС
Запис (вивід) даних	1 1 1	0 0 0	0 0 1	0 1 0	0 0 0	ШД РА ШД РВ ШД РС
Запис керуючого слова	1	0	1	1	0	ШД РКС ППА
Відклю-чення	x	x	x	x	1	Буфер ШД і порти в третьому стані

Для запису керуючого слова в РКС використовується команда OUT. При цьому керуюче слово попередньо записується в акумулятор, а потім виводиться у відповідний інтерфейс зі вказаною адресою (РКС А₁,А₀=11). Наприклад для запису керуючого слова (режим «0»,канали А, В, С - на вивід) в інтерфейс з адресою 0111 1111, необхідна така послідовність команд:

1) вибір РКС

MVI A, 1000 0000

OUT <B₂>=0111 1111

Адреса інтерфейсу Вибір РКС

2) Вивід інформації через канал А.

OUT <B₂> = 0111 1100

Вибір канала А.

Рисунок 7.4 Підключення одного із шести ППА.

Розглянемо програмування ППА, коли вибір відповідного адаптера здійснюється унітарним кодом.

Для адресації портів МП К580ВМ80 використовуються команди IN i OUT, в яких задається 8-розрядним двійковим кодом. Оскільки кожен із ППА має три порти РА, РВ і РС, адреси яких можна задати двома молодшими розрядами шини адреси А₁ і А₀, тоді можна покласти у відповідність кожному із шести старших розрядів свій ППА. Звідси адреси ППА будуть такими: 111110А₁А₀,. . . . , 011111А₁А₀. Для забезпечення такої організації вводу-виводу необхідно до вводів ППА₁...ППА₆ під’єднати відповідні лінії А₂...А₇ шини адреси МПС. Таким чином, для даної схеми адреси РКС і портів ППА будуть такі:

РКС – 1 1 0 1 1 1 1 1 = D F A₅=0

A₅ Вибір РКС

Наприклад, потрібно налаштувати ППА в режимі 0: РВ на ввід, а РС₀..РС₃ - на ввід. Розглянемо програмування ППА, коли вибір відповідного адаптера здійснюється унітарним кодом. Керуюче слово для виконання необхідних функцій ППА буде таким:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1 0 0 0 0 0 1 1 82 H

Фрагмент програми має такий вигляд:

MVI A,82 H	; Керуюче слово (А)
OUT DF H	; (А) РКС
OUT DC H	; Вивід через ПА
IN DD H	; Ввід через ПВ
IN DE H	; Ввід через ПС0...ПС3

Розглянемо схему, коли необхідно під’єднати велику кількість портів вводу-виводу (наприклад до 16)

Рисунок 7.5 Вибір одного із 16 ППА

Для підключення до МПС 16 ППА необхідно використати дешифратор на 4 входи з 16 інверсними виходами, наприклад К155 ИД3. Виходи дешифратора під’єднують до ліній США МПС, наприклад А₂.......А₅, а виходи до входів ППА. При цьому адреси ППА будуть такими ХХ0000А₁А₀, ХХ0001А₁А₀, . . . . , ХХ1111А₁А₀, а адреси портів в ППА задають як звичайно розрядами А₁А₀.

Приклад. Налаштувати ППА в режимі 0: ввід через порт РС₀....РС₃, вивід через РВ.

Асемблер – програма:

MVI A, 81Н	; Керуюче слово(А)
OUT FBН	; (А)РКС
IN FAН	; Ввід через порт РС0....РС3
OUT F9Н	; Вивід через порт РВ