3.6 Разработка подсистемы ввода/вывода
Самым дешевым устройством вывода информации 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 25.
Рисунок 25 - 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 ре
жимах
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 принципу FIFO 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 счет
чика
синхронизации; схема анализа состояния
ОЗУ-датчиков (STCU)
контролирующая число символов в
ОЗУ и формирующая сигнал прерывания
INT; регистры ОЗУ отображения
(RG), предназначенные для
хранения данных отображаемых на выходах
каналов А и В; счетчик сканирования
(СТ), вырабатывающий сигналы
сканирования клавиатуры, датчиков и
дисплея. Схема подключения БИС к
шинам показана на рисунке 26.
Рисунок 26 - Схема подключения ПККИ
3.7 Генератор тактовых импульсов
Генератор тактовых импульсов (ГТИ) К1810ГФ84 предназначен для управления ЦП К1810ВМ86 и периферийными устройствами, а также для синхронизации сигналов READY с тактовыми сигналами ЦП и сигналов интерфейсной шины Multibus. Генератор тактовых импульсов (рисунок 10) включает схемы формирования тактовых импульсов (OSC, CLK, PCLK), сигнала сброса (RESET) и сигнала готовности (READY).
Рисунок
27 – Структурная схема ГТИ К1810ГФ84
Схема формирования тактовых импульсов вырабатывает сигналы: CLK – тактовой частоты для ЦП К1810ВМ86, PCLK – тактовой частоты для управления периферийными БИС, OSC – тактовой частоты задающего генератора, необходимые для управления устройствами, входящими в систему, и для синхронизации. Сигналы синхронны, их частоты связаны соотношением: FOSC=3Fclk=6Fpclk режиме внутреннего генератора и FEFI=3Fclk=6Fpclk в режиме внешнего генератора.
Сигналы могут формироваться из колебаний основной частоты кварцевого резонатора, подключаемого к входам X1, Х2, или третьей гармоники кварцевого резонатора, выделяемой LC-фильтром или от внешнего генератора, подключаемого к входу EFI.
Выбор режима функционирования определяется потенциалом на входе F/C. Если этот вход подключен к «земле», то ГТИ работает в режиме формирования сигналов от внутреннего генератора (SGN), если на F/C подается высокий потенциал – то в режиме формирования сигналов от внешнего генератора. Схема формирования сигнала сброса RESET имеет на входе триггер Шмидта, а на выходе – триггер, формирующий фронт сигнала RESET по срезу CLK. Обычно ко входу RES подключается RC-цепь, обеспечивающая автоматическое формирование сигнала при включении источника питания (рисунок 28).
Рисунок
28 – Схема подключения к ГТИ кварцевого
резонатора
Входной сигнал READY ЦП К1810ВМ86 используется для подтверждения готовности к обмену. Высокий уровень напряжения на входе указывает на наличие данных на ШД. Схема формирования этого сигнала в ГТИ построена так, чтобы упростить включение системы в интерфейсную шину стандарта Multibus, и имеет две пары идентичных сигналов RDY1, AEN1 и RDY2, AEN2, объединенных схемой ИЛИ. Сигналы RDY формируются элементами, входящими в систему, и свидетельствуют об их готовности к обмену. Сигналы AEN разрешают формирование сигнала READY по сигналам RDY, подтверждая адресацию к адресуемому элементу. Выходной элемент (F) схемы формирует фронт сигнала READY по срезу CLK, чем осуществляется привязка сигнала READY к тактам ЦП. Временная диаграмма работы ГТИ представлена на рисунке 29.
Рисунок 29 – Временная диаграмма работы ГТИ