3.2 Организация параллельного интерфейса

В системах управления для реализации интерфейса микропроцессорной системы с периферийными устройствами в качестве устройства  ввода-вывода используется БИС KP580BB55, которая представляет  собой универсальную, программируемую БИC, с помощью которой возможна организация синхронного и асинхронного обмена в параллельном формате практически с любым несерийным оборудованием. В состав БИC (рис. 3.9) входят три восьмиразрядных канала PA, PB, PC, схема управления с регистром управляющего слова (РУС).

Обмен информацией между каналами ввода-вывода и шиной данных МП системы осуществляется через двунаправленную шину данных DO-D7. Управляющими  сигналами  являются: RD, WR, CS, а также  АО и А1, которые определяют адрес канала ввода-вывода (табл.  3.2).

Назначение   Наименование          Примечание

CS       Выбор микросхемы При CS=0 – разре-шение работы БИС.

При CS=1- D0-D7 в третьем состоянии

RD      Чтение           Чтение данных с БИС на шину данных

WR     Запись            Запись данных на БИС

RESET           Сброс При RESET=1 – все регистры обнуляют-ся и все каналы переводятся в режим ввода

А1, А0            Адреса канала           00  DO-D7 PA

10 DO-D7 PB

01 DO-D7 PC

11 DO-D7 PУС

Перед началом работы или в процессе работы (при необходимости изменения режимов работы каналов) программным способом в БИС заносятся специальные команды инициализации, изменяющие  режимы  работы БИС, т.е. осуществляется занесение их  в регистр управляющего слова (РУС). Структура управляющего слова приведена на рис. 3.10.

 

 

Содержимое этого слова задается одним из трех  возможных режимов работы каналов ввода-вывода:

режим 0 - основной;

режим 1 - стробирующий однонаправленный;

режим 2 - стробирующий  двунаправленный.

Управляющее слово засылается командой OUT из аккумулятора МП в РУС.

 

Режим 0

 

В этом режиме по сигналу, который подается на вход RD/WR, данные читаются / записываются из периферии / в периферию через канал, который выбирается с помощью сигналов на входах АО, А1. Информация сохраняется на выходе канала до записи новой информации в данный канал.

 

Режим 1

 

В этом режиме осуществляется асинхронный обмен информацией между портом и периферией через каналы РА и РВ. Канал PC используется для передачи управляющих сигналов.

 

Режим 2

 

В этом режиме БИС имеет один двунаправленный канал РА, а пять разрядов канала PC используются как управляющие.

 

Рассмотрим, как осуществляется подключение БИС KP580BB55 к шинам МП и внешним устройствам.

На рис. 3.11 приведена схема включения БИС для возбуждения светодиодов и ввода  информации посредством интегральных ключей. Это типичный пример электрической   схемы для понимания  основных принципов  использования БИС и  решения сложных проблем организации интерфейса.

Для выбора устройства используются адресные линии А7..А2. В примере адрес порта -FO. Если на адресных линиях А7 - А4 установлена логическая 1, а разряды адреса A3 и А2 равны логическому 0, то это  соответствует режиму выбора микросхемы. Адресные выходы А1 и АО микропроцессора соединяются непосредственно со входами А1 и АО БИС. Логическая комбинация сигналов на этих входах определяет внутренний порт, с которым осуществляется связь: PA, PB, PC, РУС. Выводы системной шины данных МП соединяются непосредственно со входами D0-D7 БИС (двунаправленное буферирование шины данных не используется).

Активный уровень сигнала RESET (логическая 1) устанавливает БИС в начальное состояние, при котором все каналы переводятся в режим ввода, а регистры переводятся в состояние логического 0.

Выводы микросхемы PAО, PA1, РА2, РСО и РС1 соединяются со светодиодами. Если на указанных выше выводах устанавливается сигнал низкого уровня путем записи логического 0, то это передается через разряды шины данных в канал РА или PC и соответствующие светодиоды включаются. Канал РВ соединен с электронными ключами, на основе которых строятся логические элементы  (ЛЭ). Таким образом, БИС имеет следующую конфигурацию: каналы РА и PC настроены  на вывод, а  РВ - на ввод информации.

 

Программа управления БИС должна выполнять простые задачи:

запись управляющего слова для задания  конфигурации БИС;

введение управляющего слова в канал РВ;

запись слова в канал РА;

вывод управляющего слова из канала РВ;

запись слова в канал PC.

 

Согласно формату управляющего слова (рис. 3.10) для решения любой задачи необходимая  конфигурации БИС  может быть представлена рис. 3.12.

 

Так как адрес БИС - FO, то адреса внутренних каналов имеют обозначения: PA = FO; PB = F1; PC = F2; PYC = F3. Программа инициализации БИС и обслуживания периферийных устройств на Ассемблере для МП580 имеет вид

MVI   А, 82Н

OUT OF3H    ; запись управляющего слова

BACK: IN   OF1Н    ; введение слова из канала РВ

OUT OFOH   ; вывод слова в канал РА

СМА   ; дополнение слова из канала РВ

OUT OF2H    ; вывод слова в канал PC

JMP BACK    ; возвращение к началу цикла

Изменить конфигурацию БИС можно с помощью записи нового управляющего слова в канал управления.