М

Число сто- Управление Число бит повых бит паритетом данных

Регистр управления

Разрешение регистра

Данные от процессора

Регистр данных передатчика

управления

Разрешение данных пе-

редатчика

Регистр сдвига передатчика

Выход последовательных

данных (к ПУ)

F_C

Регистр сдвига приёмника

Р_С-синхрон-

ный вход по-

следовательных данных

Регистр управления

Разрешение регистра

состояния

Регистр данных передатчика

Разрешение данных

приёмника

Ошибки

Данные в процессор

Регистр передатчика очищен

Регистр приёмника заполнен

одуль асинхронного последовательного интерфейса имеет следующую структуру:

Интерфейс преобразует данные, принятые от микропроцессора, из параллельной формы в последовательную с введением бит паритета, а также стартовых и стоповых бит.

В схеме используются два независимых генератора синхроимпульсов: один – в интерфейсном модуле, другой – в ПУ.

Частота их работы намного выше скорости передачи в бодах (обычно в 16 раз).

Генератор синхронизации в приёмнике синхронизируется стартовым битом по началу каждого символа, что компенсирует возможное отличие частот генераторов.

В остальном интерфейс аналогичен асинхронному параллельному интерфейсу.

Синхронный параллельный интерфейс используется при известных временных соотношениях режимов работы ПУ.

ПУ должно быть готово к приёму или передаче данных за время, равное времени выполнения микропроцессором определённой команды.

Структура модуля синхронного параллельного интерфейса имеет вид:

Шинный формирователь

Шина данных

Строб 1

ПУ

Регистр данных

Шинный формирователь

Дешифратор адреса.

Шина адреса

Строб 2

Информационное слово, подлежащее передаче в ПУ, снимается с шины данных и поступает на вход регистра данных.

Одновременно по команде МП дешифратор адреса вырабатывает стробирующий импульс 2, с помощью которого информация заносится в регистр данных.

Чтение содержимого этого регистра и передача информации в ПУ осуществляется третьим стробирующим импульсом (на схеме не показан), определяющим длительность такта вывода.

Информация передаётся в ПУ без проверки готовности устройства.

Вывод данных из ПУ и ввод их в микропроцессор производится по инициативе последнего.

Дешифратор вырабатывает стробирующий импульс 1 и разрешает работу шинных формирователей.

В результате слово данных коммутируется на общую шину и считывается микропроцессором.

При этом предполагается, что в момент обращения микропроцессора к ПУ данные готовы к передаче.

Наибольшую гибкость допускают программируемые синхронно-асинхрон-ные интерфейсы как последовательного, так и параллельного типа, иногда называемые адаптерами.

Модуль синхронно-асинхронного последовательного интерфейса (последовательного адаптера) имеет следующую структуру: (рис. на следующей странице).

Блок принятых данных

Блок управления вводом-выводом

Блок передаваемых данных

Шина данных

Внутренняя шина

Блок управления передатчиком

Блок управления приёмником

Блок

состояния

Блок передатчика

Блок приёмника

Буфер шины данных

ПУ

Буфер шины данных обеспечивает сопряжение с внешней шиной данных и служит для передачи данных, управляющих слов и информации состояния.

Обмен инициируется командами ввода-вывода.

Блок управления вводом-выводом принимает сигналы с шины управления и генерирует внутренние управляющие сигналы.

Блок передатчика со своей схемой управления принимает информацию, поступающую с буфера шины данных в параллельной форме, преобразует её в последовательную форму, автоматически добавляет служебные биты и символы и выдаёт последовательный поток на выход.

Блок приёмника с автономной схемой управления принимает информацию в последовательной форме, преобразует её в параллельную форму, контролирует правильность приёма, исключает служебную информацию и символы синхронизации, а затем передаёт обработанную информацию в микропроцессор через буфер шины данных.

Настройка адаптера на требуемый режим работы осуществляется программированием соответствующих схем управления.

С этой целью загружается несколько управляющих слов, определяющих скорость передачи, длину символа, число стоповых бит, режим работы и условия контроля (по чётному или нечётному числу принимаемых символов).

Программирование адаптера производится по следующему алгоритму: (рис. на следующей странице).

Управляющие слова, задающие конфигурацию адаптера, должны загружаться сразу после операции сброса и имеют два формата: слово режима и слово приказа.

Начало

Слово режима задаёт общие рабочие характерис-

Установка сброса

тики интерфейса, обеспечивая необходимую комму-

тацию в его блоках.

Поэтому слово режима должно загружаться пер-

Загрузка сло-ва режима

вым.

Син-

хронный

Загрузка S1

Одно S

Загрузка S2

Загрузка сло-ва приказа

Сброс

Передача данных

Закончено

Да

Нет

Да

Нет

Нет

Да

Нет

Да

После этого загружаются одно или два слова синхронизации S1 и S2, если адаптер настраивается на синхронный режим.

В случае асинхронного режима слова синхрони-

зации пропускаются. Последним загружается слово приказа, определя-

ющее конкретные действия адаптера в соответствии со словом режима.

Структура модуля синхронно-асинхронного па- раллельного интерфейса (параллельного адапте- ра) имеет вид: (рис. чуть ниже).

Буфер шины данных и блок управления вводом-

выводом выполняют те же функции, что и анало- гичные блоки последовательного адаптера.

Для сопряжения с периферийным оборудовани- ем используются 3 двунаправленных канала А, В и С, называемых портами.

Старшие разряды

Младшие разряды

Порт С разделён на две равные части.

П

Шина данных

Буфер шины данных

Буфер шины данных

Сигналы управления

Порт В

Порт С

Порт А

рограммирование и обмен данными с адаптером осуществляется коман- дами ввода-вывода.

Программирование адаптера заключается в загрузке управляющего слова (слова приказа) в регистр управления.

Данная конфигурация адаптера допускает несколько режимов работы.

В режиме 0 работают все порты. Выводимые данные фиксируются в регистрах портов, а вводимые данные не запоминаются, т.е. информация с входа порта сразу передаётся на выход буфера шины данных.

Этот режим применяется при организации ввода-вывода с медленно работающими ПУ (посимвольного печатающего устройства, ленточного перфоратора и т.п.).

Режим 1 стробируемого ввода и вывода предназначен для однонаправленных передач данных, инициируемых прерываниями.

В этом режиме обмен данными осуществляется через порты А и В, а 6 ли-ний порта С используются для управления обменом.

Оба или один из параллельных портов А и В можно запрограммировать с линиями квитирования и прерывания. При этом каждый из них может работать на ввод или вывод.

В режиме 2 порт А используется как двунаправленный буфер, а 5 линий порта С используются для управления обменом.

Оставшиеся линии порта С и порт В можно запрограммировать в режиме 0 или в режиме 1.

А теперь поднимемся на уровень выше в иерархии интерфейсов и рассмотрим интерфейс "общая шина", широко применяемый в МПС.