8.3. Циклы шины
Процесс
обмена по шине выполняется циклами.
Программно–управляемый обмен реализуется
циклами четырех типов: цикл записи в
память, цикл чтения из памяти, цикл
записи в устройство ввода-вывода, цикл
чтения из устройства ввода-вывода.
Устройства сопряжения обычно проектируются
как устройства ввода-вывода, поэтому
рассмотрим временные диаграммы для
этого случая (см рис.8.6.). Циклы начинаются
с задания МП адреса на линиях SA0,..SA15
и сигнала SBHE.
Далее следуют собственно команды чтения
(
)
или записи (
),
по которым производится ввод или вывод
данных SD0,..,SD15.
Если устройство сопряжения не успевает
выполнить команду в темпе шины, оно
может приостановить завершение цикла
низким уровнем сигнала IO
CH
RDY
за счет формирования тактов ожидания
TW.
Помимо циклов программно-управляемого
обмена на шине могут выполняться циклы
ПДП, а также специальные циклы регенерации
памяти.
9. Программируемый периферийный адаптер
9.1. Назначение, структурная схема и режимы работы программируемого периферийного адаптера
П
рограммируемый
периферийный адаптер – ППА (Programmed
Peripheral
Adapter
- PPA)
является программируемым устройством,
предназначенным для ввода-вывода
цифровой информации, представленной
параллельным кодом. ППА применяется
как элемент ввода-вывода общего
назначения, сопрягающий различные типы
периферийных устройств (ПУ) с магистралью
данных микропроцессорных систем.
Например, в компьютере ППА используется
как LPT-порт.
ППА будем изучать на примере БИС i8255
(КР580ВВ55) /5,10/, структурная схема которой
приведена на рис.9.1.
Буфер данных связывает ППА с системной шиной данных. Универсальный блок управления чтением и записью обеспечивает управление передачами в/из ППА слов данных DW (data word), управляющих слов CW (control word). Порт А и порт В (РА,РВ) являются двунаправленными 8-разрядными портами. Порт С (РС) состоит из двух групп РС(7-4) и РС(3-0), каждая из которых является двунаправленным 4-разрядным портом.
Устройство управления группой А вырабатывает сигналы управления каналом А (РА) и старшими разрядами канала С[РС(7-4)]. Устройство управления группой В вырабатывает сигналы управления каналом В (РВ) и младшими разрядами канала С[РС(3-0)].
Регистр управляющего слова хранит 8-разрядное управляющее слово CW, задающее режимы работы блоков ППА.
Адаптер поддерживает три режима работы портов.
В режиме 0 обеспечивается однонаправленный ввод или вывод (ВВ) без квитирования (синхронный обмен). Этот режим применим к любому из портов РА, РВ, РС.
В режиме 1 обеспечивается однонаправленный ВВ с квитированием (асинхронный обмен). Этот режим применим к портам РА и РВ.
В режиме 2 обеспечивается двунаправленный ВВ с квитированием. Это режим применим только для канала РА.
9.2. Управление работой программируемого периферийного адаптера
Управление
обменом информацией между центральным
процессором – ЦП, с одной стороны,
портами РА, РВ, РС, регистром управляющего
слова ППА, с другой, осуществляется
сигналами АО, A1,
,
,
,
формируемыми системной шиной. При выводе
данные и управляющие слова CW
записываются из аккумулятора ЦП в ППА,
при вводе – данные считываются из ППА
в аккумулятор ЦП. Операции чтения-записи
(ввода-вывода) производятся командами
IN PORT или OUT PORT соответственно.
Сигнал
служит для выбора интегральной схемы
ППА. На соответствующий вход ППА этот
сигнал поступает как результат дешифрации
старших разрядов А7 – А2 адреса адаптера.
Вход RESET служит для аппаратного сброса всех внутренних регистров адаптера в исходное (нулевое) состояние. Настройка ППА выполняется программно с помощью управляющих слов двух видов:
MS (mode selection) – с его помощью устанавливается режим работы каждого канала ППА;
BSR (bit set/reset) – с помощью этого слова устанавливаются и сбрасываются отдельные разряды порта РС(7-0), что необходимо для организации шины управления ПУ. На рис.9.2 и рис.9.3 приведены форматы управляющих слов BSR и MS.
