шпоргалка / 38-40

Программируемый параллельный интерфейс

Программируемый параллельный интерфейс КР580ВВ55 предназначен для ввода/вывода параллельной информации в 8-битном формате. Он позволяет реализовать большинство известных протоколов обмена по параллельным каналам. БИС программируемого параллельного интерфейса может использоваться для соединения МП со стандартным периферийным оборудованием (дисплеем, телетайпом, накопителем, и т. п.).

Рис. 5.7. Структурная схема БИС КР580ВВ55

Рис. 5.8. Графическое обозначение БИС КР580ВВ55

Структурная схема БИС показана на рис. 5.7, а ее графическое обозначение - на рис. 5.8.

В состав БИС входят (рис. 5.7):

- двунаправленный 8-разрядный буфер данных (BD), соединяющий линии данных БИС с системной шиной данных;

- блок управления чтением/записью (RWCU), обеспечивающий управление внешней и внутренней передачей данных и управляющих слов;

- три 8-разрядных порта ввода/вывода (Port A, Port В, Port С) для обмена информацией, причем порт С разделен на два четырехразрядных: С' (РС7-РС4) и С"(РСЗ-РСО). Порты А и С' объединены в группу А, порты В и С" - в группу В.

Схема БИС содержит также блоки управления группой A (CUA) и группой В (CUB), которые формируют сигналы управления для соответствующих групп. Блок RWCU содержит регистр управляющего слова, который хранит управляющие слова, поступающие от МП. Адресные разряды А1, А0 позволяют выбрать один из портов А, В, С или регистр управляющего слова RCW (табл. 5.1).

Таблица 5.1. Выбор портов БИС КР580ВВ55

Сигнал управления третьим состоянием шины данных CS, сигнал чтения RD, сигнал записи WR и сигнал сброса RESET подаются на блок RWCU и вместе с сигналами на адресных линиях А0, А1 задают вид выполняемой операции (табл. 5.2).

Таблица 5.2. Определение вида операций в зависимости от сигналов управления и адресных разрядов А1, А0

х - любое значение (0 или 1).

Назначение выводов БИС приведено в таблице. 5.3.

Таблица 5.3. Назначение выводов БИС КР580ВВ55

Программирование БИС заключается в загрузке управляющего слова режима при А1=1, А0=1. Формат управляющего слова режима показан на рис. 5.10. Управляющее слово определяет один из трех режимов портов параллельного интерфейса: режим "0" - основной режим ввода/вывода; режим "1" - режим стробированного ввода/вывода; режим "2" - режим двунаправленной передачи информации.

Рис. 5.10. Формат управляющего слова режима

- биты Ml, М0 - задают режим группы А. При Ml МО = 00 задается режим 0, при 01 - режим 1, при 10 и 11 - режим 2;

- бит IOА - задает режим ввода или вывода порта А. При IOА = 1 осуществляется ввод информации, при значении ноль - вывод;

- бит IOС - задает режим ввода или вывода порта С' (1 - ввод, 0 - вывод);

- бит М - задает режим группы В. При М = 0 - режим 0,1 - режим 1;

- бит IOВ - задает режим ввода или вывода порта В (1 - ввод информации, 0 - вывод);

- бит IOС" - задает режим ввода или вывода порта С" (1 - ввод, 0 - вывод).

Управляющее слово может устанавливать разные режимы работы для каждого из портов. Порт А может работать в любом из трех режимов, порт В - в режимах 0 и 1. Порт С можно использовать для передачи данных только в режиме 0, в других режимах его применяют для передачи управляющих сигналов, которые сопровождают процесс обмена по портам А и В.

Отдельные разряды порта С можно устанавливать или сбрасывать программно с помощью управляющего слова установки/сброса, формат которого показан на рис. 5.11.

Рис. 5.11. Формат управляющего слова установки/сброса порта С

- биты N2, N1, N0 - задают номер разряда, который надо установить или сбросить. Значение этих бит = 000 - выбирает разряд РС0, 001 - РС1, 010 - РС2, 011 - РСЗ, 100 - РС4, 101 - РС5, 110 - РС6, 111 - РС7;

- бит S/R - задает режим установки или сброса разряда порта С, который выбран значениями N2, N1, N0. При S/R = 1 происходит установка разряда, при 0 - сброс.

В каждой группе А или. В БИС имеется триггер разрешения прерывания INTE, установка/сброс которого осуществляется управляющим словом установки/сброса определенного разряда порта С. Если триггер разрешения прерывания соответствующей группы установлен (INTE = 1), то параллельный интерфейс может сформировать запрос прерывания при готовности УВВ к обмену.

Рассмотрим режимы работы портов программируемого параллельного интерфейса.

Режим 0 применяется при синхронном обмене или при программной организации асинхронного обмена. В этом режиме БИС представляет собой устройство, которое состоит из четырех портов (два 8-разрядных А, В и два 4-разрядных С, С"), которые могут независимо настраиваться на ввод или вывод информации. Вывод информации осуществляется по команде out с фиксацией выведенной информации в регистрах портов, а ввод - по команде in без запоминания информации.

Режим 1 обеспечивает однонаправленный обмен информацией МП с УВВ по стробу готовности. Информация передается по портам А и В, а линии порта С управляют передачей. Работу порта в режиме 1 сопровождают три управляющих сигнала. Если один из портов запрограммирован на режим 1, то оставшиеся 13 линий портов можно использовать в режиме 0. Если оба порта запрограммированы на режим 1, то две оставшиеся линии порта С могут быть запрограммированы на ввод или вывод.

Назначение разрядов порта С при вводе данных из портов А и В в режиме 1 показано на рис. 5.12.

Рис. 5.12. Назначение разрядов порта С при вводе данных из портов А и В в режиме 1.

- IBF - выходной сигнал БИС, который сообщает о заполнении входного буфера порта данными;

- INTR - выходной сигнал, который сообщает о завершении приема информации;

- INTE - сигнал разрешения прерывания (вход строба приема).

Пример схемы соединения устройства ввода с портом А, устройства вывода с портом В в режиме 1 показан на рис. 5.13.

Ввод данных в режиме 1 осуществляется по каналу А, а управляющие сигналы передаются по линиям РС4 и РС5. Устройство ввода выдает строб приема STB, который указывает на готовность к вводу информации. Этот строб поступает на вход разрешения прерывания от канала А - РС4. Выходной сигнал IBF линии РС5 используется для подтверждения приема. Он формируется по спаду STB и сообщает устройству ввода об окончании приема данных.

Рис. 5.13. Схема соединения устройства ввода с портом А, устройства вывода с портом В в режиме 1

Кроме показанных на рис. 5.13 сигналов, программируемый параллельный интерфейс формирует также сигнал запроса прерывания INTR, который информирует МП о завершении приема информации. При обмене по прерыванию этот сигнал используется в качестве запроса прерывания, а при программном обмене может игнорироваться. Высокий уровень этого сигнала устанавливается, если STB, IBF = 1. Нулевой уровень сигнала INTR устанавливается при поступлении сигнала STB при чтении соответствующего порта программируемого параллельного интерфейса.

Назначение разрядов порта С в режиме вывода 1 показано на рис. 5.14.

Рис. 5.14. Назначение разрядов порта С при выводе данных на порты А и В в режиме 1

OBF - выходной сигнал, который сообщает про заполненность выходного буфера порта данными.

Пример вывода данных на порт В в режиме 1 показан на рис. 5.13. Для вывода данных в этом режиме используются управляющие сигналы: OBF - выходной сигнал, который формируется по фронту WR и сообщает УВВ о готовности к выводу; АСК - входной сигнал, который подтверждает прием информации от БИС интерфейса; INTR - выходной сигнал БИС, сообщающий МП о завершении вывода. Сигнал INTR устанавливается в единицу при OBF = 1 и АСК = 1, и сбрасывается в нуль сигналом IOW при записи данных в параллельный интерфейс.

Разряды РС6, РС7 при вводе (см. рис. 5.12) и PC5, PC4 при выводе (см. рис. 5.14) не участвуют в управлении обменом и могут быть запрограммированы на простой ввод или вывод (I/O). Ввод осуществляется чтением порта С, а вывод - записью управляющих слов установки/сброса отдельных разрядов (см. рис. 5.11).

Стробированный обмен может осуществляться по прерыванию или по программе. При обмене по прерыванию сигнал INTR поступает в систему прерывания и инициирует обмен. При программном обмене готовность портов А или В определяется путем опроса разрядов INTR А или В соответственно.

Режим 2 обеспечивает двунаправленную передачу информации из порта А во внешнее устройство и наоборот. Процесс обмена сопровождают 5 управляющих сигналов, которые передаются по линиям РС7-РСЗ (см. рис. 5.14).

11 интерфейсных линий, которые остались, могут быть запрограммированы на режим 0 или режим 1. Назначение разрядов порта С в режиме 2 приведено на рис. 5.15, а схема соединения программируемого параллельного интерфейса - на рис. 5.16.

Назначение управляющих сигналов в режиме 2 аналогично назначению сигналов в режиме 1. Управление формированием внутреннего сигнала INTE для операции ввода осуществляется по линии РС4, для операции вывода - по линии РС6.

Рис. 5.15. Назначение разрядов порта С в режиме 2

Рис. 5.16. Схема подключения УВВ к БИС КР580ВВ55 в режиме 2

Вывод БИС INTR А используют как запрос прерывания, как при вводе, так и при выводе информации. Распределение сигналов по интерфейсным линиям, управляющее слово режима 2 и временные диаграммы работы иллюстрирует рис. 5.17.

Программа двунаправленного ввода/вывода по стробу готовности должна сначала обнаружить готовность.порта к вводу или выводу по единичному состоянию сигнала INTR А (линия РСЗ), а потом установить, какие именно данные готовы - для ввода (единичное состояние линии РС4) или вывода (единичное состояние линии РС6). После этого можно осуществлять обмен данными.

Рис. 5.17. Работа БИС в режиме 2:

а - распределение сигналов по интерфейсным линиям;

б - временные диаграммы работы