Індивідуальне завдання

1. Скласти алгоритм програми з використанням підпрограми обробки переривання за командою RST 2. Перехід на підпрограму записати у вічку 83D1.

2. Реалізувати алгоритм в командах МП К580ИК80 і, використовуючи таблицю кодів, закодувати програму.

Порядок виконання лабораторної роботи

1. Занести в пам’ять мікро лабораторії програму рис. 8.5 і виконати її.

2. Занести в пам’ять, відлагодити і виконати індивідуальну програму.

3. Зробити висновки по лабораторній роботі.

Контрольні питання

1. Послідовність дій при входженні в підпрограму обробки переривання за командою RST і повернення в головну програму.

2. Послідовність дій при апаратному перериванню.

3. Як, використовуючи команди роботи із стеком, змінити вміст регістра прапорців?

4. Як виконуються команди XTHL і SPHL?

5. Як формується адреса переходу при виконанні команди RST n ?

6. Як програмно відключити і включити апаратні переривання?

Лабораторна робота № 9 Тема: вивчення зв’язків мікролабораторії із зовнішнім середовищем

Мета: ознайомитись із роботою мікросхеми інтерфейсу КР580ВВ55 та його програмуванням.

Коротка інформація

Зовнішні пристрої мікролабораторії (світлодіоди, перемикачі, клавіатура, гучномовець) підключені до шин МП-системи через паралельний периферійний інтерфейс КР580ВВ55 (ППІ). Структурна схема ПШ показана на рис. 9.1.

Мікросхема уявляє собою пристрій, що програмується, який використовується для вводу-виводу паралельної інформації. Схема дозволяє здійснювати обмін 8-розрядними даними через три порти А, В, С при виконанні команд IN # та OUT #. Порт складається з 8-розрядного вихідного регістру, вихідних формувачів і 8-розрядного вхідного регістру.

Рис. 9.1. Структура ППІ

Призначення виводів мікросхеми і сигналів, що надходять до мікросхеми ППІ:

D₇ ÷ D₀ – вхід/вихід двонаправленої шини даних мікропроцесорної системи (МПС);

А₀, А₁ – два адресних розряди шини адрес МПС, які забезпечують вибір конкретного порту або регістра керуючого слова (00 – порт А, 01 – порт В, 10 – порт С, 11 – регістр керуючого слова (РКС));

RESET – вхід сигналу скидання для установки внутрішніх регістрів ППІ у вихідний стан (всі порти встановлюються в режим вводу);

– сигнал вибору мікросхеми низького рівня (дозволяє зв’язок між ППІ і процесором);

– сигнал читання низького рівня, який забезпечує можливість отримання процесором інформації із ППІ;

– сигнал запису низького рівня, який дозволяє процесору занести дані або код керуючого слова в ППІ.

Напрямок обміну і режим роботи для кожного порту задається програмно шляхом виводу командою OUT в РКС коду керуючого слова. Порти слугують для передачі як даних, так і керуючих сигналів.

Адресовані об’єкти мікросхеми включають три порти вводу-виводу даних (А, В, С) і РКС.

Порт С може бути розділений на два чотирирозрядні підпорти вводу-виводу даних, до яких здійснюється доступ як до окремих незалежних портів. Є можливість розділення трьох портів на два канали. В цьому випадку порти А і В використовуються для обміну даними, а розряди порту С – для керуючих сигналів (С₀ ÷ С₃ – для керування роботою порту В, С₄ ÷ С₇ – для керування роботою порту А).

Режими роботи мікросхеми (її програмування) задаються шляхом запису певного коду в регістр керуючого слова (РКС). Існує три режими роботи.

Режим 0 – це простий ввод-вивод даних через три 8-розрядні порти, причому порт С може бути розділений на два окремих 4-розряді канали, по яких незалежно може здійснюватись введення або виведення інформації. При роботі мікросхеми в цьому режимі ніяких додаткових сигналів керування не потрібно. Інформація постійно приймається на вхідні регістри портів або видається з вихідних регістрів портів через вихідні формувачі на вихід портів на протязі всього режиму виведення.

Режим 1 дозволяє здійснювати або прийом, або видачу даних через порти А і В за допомогою сигналів керування (стробуючих сигналів), що подаються через порт С. Прийом або видача інформації через порти здійснюється тільки під час дії стробуючого сигналу. Незадіяні для керуючих сигналів розряди порту С окремо можуть бути використані для вводу-виводу даних. Напрямок передачі інформації через порти визначає код, що записаний в РКС.

Режим 2. В цьому режимі порт А може використовуватись для двонаправленої передачі даних, порт С – для запису керуючих сигналів, що забезпечують передачу даних через порт А. Керуючі сигнали є комбінацією сигналів, необхідних при роботі порту А в режимі 1.

Таблиця станів сигналів, які визначають передачу інформації.

Найменування сигналів	Читання R = 0			Запис W = 0				ШД знаходиться в третьому стані	Заборонена ситуація
	із порту A – в ШД	із порту В – в ШД	із порту С – в ШД	із ШД – в порт A	із ШД – в порт В	із ШД – в порт С	із ШД – в РКС
CS	0	0	0	0	0	0	0	1	0
WR	0	0	0	1	І	1	1	X	0
RD	1	1	1	0	0	0	0	X	1
Al	0	0	1	0	0	1	1	X	1
A0	0	1	0	0	1	0	1	X	1

Очевидно, що при відсутності сигналу вибір мікросхеми не відбувається, тобто адреса, що виставлена на шину, відповідає іншим вузлам мікропроцесорної системи (ОЗП, ПЗП і т.д.). Заборонена комбінація вказує, що не можна здійснити читання РКС з видачею інформації на шину даних МП-системи.

В командах вводу IN # або виводу OUT # другий байт команди містить адресу конкретного порту або РКС. За адресою F8 здійснюється введення / виведення даних через порт A, F9 – через порт В, FA – через порт С і FB – вивід в регістр РКС. Інформаційний байт (дане, що виводиться або вводиться) при виводі подається із регістра А процесора через шину даних в ППІ, а при вводі – із ППІ через шину даних в регістр А процесора.

Для програмування режимів роботи ППІ в РКС завантажується керуюче слово (рис. 9.2), яке визначає режим і напрямок передачі інформації. Обмін сигналами при роботі в указаних режимах докладно описаний в довідковій літературі.

Розглянемо більш докладно апаратну реалізацію під’єднання зовнішніх пристроїв мікролабораторії через ППІ.

Рис. 9.2. Формат керуючого слова мікросхеми КР580ВВ55А.

Рис. 9.3. Інтерфейс мікролабораторії.

Старші чотири біта порту С програмуються на виведення, а порт А — на введення. Програма монітору видає по черзі на виходи С від’ємні імпульси, зчитуючи після кожного виведення інформацію з порту А. Кожний розряд порту С надходить на вісім кнопок клавіатури (горизонтальний ряд). Якщо жодна з кнопок ряду, на який поданий низький потенціал, не натиснута, в порт А надходить код FF, якщо натиснута хоча б одна кнопка, у відповідному розряді порту А з’явиться логічний нуль. Враховуючи номер ряду і розряд порту А, в якому при введенні був логічний нуль, монітор формує код натиснутої кнопки і звертається у відповідності з ним до потрібної програми, яка виконує відповідну цій кнопці операцію (рис. 9.3).

До восьми розрядів порту В підключені світлодіодні індикатори. Цей порт програмується на виведення. Розряд В₀ порту В крім того ще підключений до гучномовця, тобто, організувавши певним способом програму, можна виводити інформацію у вигляді звукових сигналів. До розрядів С1...С3 порту С під’єднані тумблери, тобто, запрограмувавши певним способом ППІ, можна зчитувати інформацію з тумблерів і виводити її на світлодіодні індикатори.

Розглянемо програму, що вмикає всі світлодіоди, якщо тумблерами набраний код 010, і вимикає їх при інших положеннях тумблерів. Перетворення програми в коди МП студенти повинні виконати самостійно (рис. 9.4).

Адреса	Код команди	Мітка	Мнемоніка	Коментар
8000			MVI А, 81	Програмування
8002			OUT FB	інтерфейсу
8004		START:	IN FA	Читання з перемикачів і
8006			MVI B, 04	керування світлодіода-
8008			CMP В	ми
8009			JNZ OFF
800С		ON:	MVI A, FF	Включення індикаторів
800Е			ОГТ F9
8010			JMP START
8013		OFF:	MVI A, 00	Виключення індикаторів
8315			OUT F9
8017			JMP START

Рис. 9.4. Програма аналізу стану тумблерів.

Розглянемо практичний приклад програми, яка забезпечує видачу звукових сигналів. Для вирішення цієї задачі порт В повинен бути запрограмований на виведення інформації. Текст програми показаний на рис. 9.5. Кодування програми студенти повинні також виконати самостійно.

Змінюючи константу в операторі, що визначає цикл тимчасової затримки, можна змінювати тональність звукового сигналу. Експериментальну перевірку студенти виконують самостійно.

Адреса	Код команду	Мітки	Мнемоніка команди	Коментар
8000 8002			MVI А, 80 OUT FB	Програмування інтерфейсу
8004 8006		S:	MVI A, 01 ОUТ F9	Виведення на гучномо­вець рівня логічних "1" або "0"
8008 800А 800В		LOOP:	MVI B.4F DCR В JNZ LOOP	Виконання тимчасової" затримки
800Е 800F			СМА JMP S	Підготовка до виведення на гучномовець інверсного коду

Рис. 9.5. Програма видачі звукового сигналу.