16К/64к – вход выбора режима. Сигнал высокого уровня на этом входе задает режим работы кдп с озу емкостью 16к слов, а сигнал низкого уров­ня – режим работы с озу емкостью 64к.

U_cc – шина питания +5 В.

GND – общий.

КДП используется для управления модулем памяти 64К, выполненным на элементах памяти К565РУ6. На рисунке 19 показана структурная схема модуля ОЗУ ем­костью 64 Кбайт для КДП в режиме 16К для нормального чтения с внешним генератором и внутренней регенерацией. Адреса ячеек ОЗУ занимают про­странство с 80000 по 8FFFF. Модуль памяти включает 32 ИС К565РУ6, четы­ре банка по восемь ИС в каждом. Адресация к ячейкам памяти каждого банка осуществляется линиями А13-А0 шины адреса. Выбор банка осуществляется линиями А14, А15, инициализирующими один из выходов RAS3–RAS0. Иници­ализация КДП выполняется по базовому адресу модуля памяти, равному 1000 для старших разрядов (А19-А16) шины адреса. Инициализацию осуще­ствляют сигналом на входе PCS, который формируется путем дешифрации этих разрядов с помощью логических элементов ИЛИ-НЕ, И-НЕ. На рисунке 21 по­казано распределение разрядов шины адреса при адресации к модулю памяти. Цикл регенерации КДП выполняется автономно. В случае запросов циклов памяти со стороны процессора КДП формирует соответствующие сигналы управления RAS, CAS и WE модулем ОЗУ в цикле считывания, выставляя данные на входы буфера RG и фиксируя их сигналом ХАСК. Выходные шины буфера открываются на время действия сигнала RD. В цикле записи данные из МП поступают непосредственно на входы DI элементов памяти и фиксируются сигналом WE.

Рисунок 26 – Структурная схема ОЗУ К565РУ5 с КДП К1810ВТ03

6 Организация управления мпс

В обслуживаемых МПС управления, требующих введения оперативной информа­ции и отображения, возникает необходимость разработ­ки аппаратурной и программной частей интерфейса МП для связи с оператором. Наибольшее распространение в настоящее время получили следующие средства ввода-вывода информации в МПС: разнообразные кла­виатуры, линейные дисплеи на семисегментных светодиод­ных индикаторах и алфавитно-цифровые дисплеи на осно­ве бытовых телевизоров.

При проектировании интерфейса ввода-вывода МПС прежде всего возникает необходимость решения задачи оптимального (по ряду критериев) распределения функций между аппаратурными и программными средства­ми интерфейса. При этом в самом общем случае необходи­мо исходить из того, что использование специализирован­ных интерфейсных БИС упрощает разработку и обеспечи­вает высокое быстродействие системы, но сопряжено с уве­личением стоимости, объема и потребляемой мощности МПС. Больший удельный вес программного обеспечения позволяет сократить число компонентов МПС и ее стоимость, но это приводит к снижению быстродействия и увеличению затрат и сроков разработки и отладки про­граммного обеспечения. При этом еще может и несколько увеличиться число БИС ПЗУ программ МПС. В про­цессе проектирования МПС решение о выборе того или иного варианта реализации интерфейса системы принимается в зависимости от тиражности изделия, ограничений по стоимости, объему, потребляемой мощности и быстродействию.

6.1 Сопряжение с клавиатурой

Широкое распространение в управ­ляющих МПС получили наиболее дешевые некодирующие клавиатуры, которые представляют собой простую матрицу (требуемой размерности) двоичных переключате­лей, включенных на пересечении рядов и колонок матри­цы и в которых идентификация и кодирование нажатой кла­виши выполняются программой. Чаще всего в простых МПС используются матрицы клавиатур размерно­стью 4X4 или 5X5. Первые предназначены для ввода шестнадцатеричных кодов данных и команд, а вторые, кроме того, имеют еще и девять функциональных клавиш для уп­равления режимом МПС.

Для нашей системы выберем первый вариант клавиатуры, структурная схема которой приведена на рисунке 28.

Рисунок 27– Структурная схема некодирующей клавиатуры К580ВВ55

Здесь горизонтальные линии Р_i матрицы (ряды) являются выходными, а вертикаль­ные К_j (колонки) – входными. Один вывод каждой клави­ши соединен с одной из колонок К_j, а другой — с одной из линий ряда Р_i матрицы.

В таких некодирующих клавиатурах идентификация на­жатой клавиши осуществляется по методу сканирования. Существо этого метода заключается в следующем: в каж­дый момент времени программным путем только на одной из выходных горизонтальных линий матрицы формируется сигнал логического нуля, на остальных горизонтальных ли­ниях должен быть уровень логической единицы. Выдача сигнала 0 последовательно повторяется для каждой выход­ной линии. В рассматриваемом примере МПС дол­жна последовательно сформировать четыре выходных ко­да: 1110, 1101, 1011, 0111. После каждой генерации кодов вертикальные линии матрицы опрашиваются МПС. Если при этом некоторая вертикальная линия К_j приобре­тает значение 0, то имеется возможность программным пу­тем определить нажатую клавишу, так как сигнал на входной вертикальной линии будет иметь значение 0 толь­ко в том случае, если нажатая клавиша соединяет ее с ли­нией Р_i, на которой в данный момент времени присутству­ет уровень 0.

Отечественной промышленностью выпускается специа­лизированная БИС контроллера клавиатуры К580ВК79, условное графическое обозначение которой по­казана на рисунке 24.

Рисунок 28– Условно-графическое обозначение БИС К580ВК79

С использовани­ем этой БИС путем разработки соответствующего програм­много обеспечения можно создать клавиатуру любой требуемой размерности. Контроллер клавиатуры взаимодей­ствует с МП в режиме прерывания, имеет аппаратурные средства подавления «дребезга» клавиатуры и внутренний четырехразрядный счетчик сканирования горизонтальных линий матрицы клавиатуры, что позволяет контроллеру при помощи внешнего дешифратора сканировать клавиату­ру с размерами до 16 строк.

Кроме того, данная БИС реализует процедуры вывода информации на линейный дисплей на ос­нове семисегментных светодиодных индикаторов с целью визуального контроля вводимой информации и отображе­ния оперативной информации. Настройка осуществляется программным путем. Для этих целей в составе контроллера имеется схема управления отображением и внутреннее ОЗУ емкостью 16 байт.