4 Разработка подсистем

4.1 Разработка подсистемы ввода/вывода

Контроллер клавиату­ры и индикации

Самым дешевым устройством выводаинформации из МП-системы является линейный дисплей на семисегментных светодиодных индикаторах (ССИ), ко­торые выполнены в виде отдельных корпусов ИС и могут монтироваться в линию с числом знакомест в соответствии с требованиями, предъявляемыми к МП-системе. Каждый из ССИ имеет семь светоизлучающих сегментов, комбина­ция которых при засвечивании образует число или букву. Несмотря на ограниченное число светоизлуча­ющих сегментов, ССИ способен отобразить значительное число специальных символов, которые требуются в данном конкретном применении МП-системы.

БИС КР580ВВ79 представляет собой про­граммируемое интерфейсное устройство, предназначенное для ввода и вывода ин­формации в системах на основе микро­процессоров КР580ВМ80 и K1810BM86. Микросхема программируемого контроллера клавиатуры и индикации (ПККИ) состоит из двух основных функ­ционально разделимых частей: клавиа­турной и дисплейной. Клавиатурная часть предназначена для сопряжения с клавиатурой печатающих устройств и с произвольными наборами переключателей. Дисплейная часть ПККИ позволяет отображать информацию с помощью индикаторов различных типов (дисплеев). Упрощенная структурная схема ПККИ приведена на рисунке 13.

Рисунок 13 - Структурная схема ПККИ

В состав БИС входят: буферы клавиатуры и дат­чиков (BF), включающие также схему управления и устранения дребезжания клавиатуры, предназначенные для хране­ния входной информации в режимах ска­нирования клавиатуры, наборов датчиков и ввода по стробу; схема управления вво­дом/выводом (RWCU), вырабатывающая сигналы управления обменом с МП и внутренними пересылками данных и команд; буферы канала данных (ВD), предназначенные для обмена информа­цией между ПККИ и МП; ОЗУ клавиа­туры датчиков(STACK), работающее по принципуFIFO и предназначенное для хранения кодов позиций клавиш и со­стоянии ключей датчиков; ОЗУ отображения (RAM), сохраняющее информацию, отображаемую на дисплее; регистр адреса ОЗУ отображения (RGА), предназна­ченный для хранения адреса данных, за­писываемых или считываемых микропро­цессором; схема управления и синхрони­зации (СU), состоящая из регистров хра­нения команд и счетчика синхронизации; схема анализа состоя­ния ОЗУ-датчиков(STCU) контролирую­щая число символов в ОЗУ и формирую­щая сигнал прерыванияINT; регистры ОЗУ отображения (RG), предназначенные для хранения данных отображаемых на выходах каналовА иВ; счетчик сканиро­вания(СТ), вырабатывающий сигналы сканирования клавиатуры, датчиков и дисплея.

Схема подключения БИС к шинам показана на рисунке 14.

Рисунок 14 - Схема подключения ПККИ

4.2 Разработка контролера прерываний

БИС программируемого контроллера прерываний (ПКП) представляет собой устройство, реализующее до восьми уровней запросов на прерывание с возможностями программного маскирова­нияи изменения дисциплины обслужива­ния прерываний. За счет каскадного включения БИС КР580ВН59 число уров­ней прерывания может быть расширено до 64.

Упрощенная структурная схема ПКП приведена на рисунке 15. В состав БИС входят: двунаправленныйS-разрядный буфер данных(BD), предназначенный для сопряжения ПКП с системной информа­ционной шиной: блок управления записью чтением(RWCU), принимающий управляющие сигналы от МП и задаю­щий режим функционирования ПКП; схема каскадного буфера-компаратора(СМР), используемая для включения в си­стему нескольких ПКП; схема управле­ния (CU), вырабатывающая сигнал пре­рывания и формирующая трехбайтную командуCALL для выдачи на шину данных; регистр запросов прерывании (RGI), используемый для хранения всех уровней прерываний, на которые посту­-

Рисунок 15 - Структурная схема контроллера прерываний

пают запросы: схема принятия решении по приоритетам (PRB), идентифицирующая приоритеты запросов и выбирающая запрос с наивысшим приоритетом: ре­гистр обслуживаемых прерываний(ISR), сохраняющий уровни запросов прерыва­ний, находящихся на обслуживании ПКП: регистр маскирования прерываний (RGM), обеспечивающий запрещение одной или нескольких линий запросов прерывания.

Сопряжение БИС КР580ВН59 со стан­дартной системной шиной показано на рисунке 16.

Рисунок 16 - Сопряжение БИС КР580ВН59 со стан­дартной системой шиной

ПКП позволяет реализовать процесс прерывания по запросам от внешних устройств или по опросу микропроцессо­ром запросов на обслуживание внешних устройств.