Разработка микропроцессорной системы управления объектом

 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Рис.3  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Регистры КР580ИР82

      Регистры  КР580ИР82 применяется для формирования и буферизации шины адреса МПС, а также для хранения кода команды RST3. 

Таблица 3 Назначения выводов КР580ИР82

            Рис.4

      Генератор тактовых импульсов  КР580ГФ24

      Тактовый  генератор КР580ГФ24 используется в данной МПС для генерации тактовых   импульсов и    формирования сигнала     сброса.    Условно-графическое обозначение генератора тактовых импульсов представлено на рисунке 4.

Таблица 4 Назначения выводов КР580ГФ24

      Рис.5

     Параллельно программируемый интерфейс К580ВВ55А 

      Микросхема  КР580ВВ55 представляет собой универсальную  программно-программируемую интерфейсную БИС, с помощью которой возможна организация обмена в параллельном формате практически с любым  периферийным оборудованием. Микросхема может быть использована для организации синхронного и асинхронного обмена, обмена в режиме прерывания программы. Внешний вид микросхемы показан на рис 7. В состав БИС входят три 8-разрядных канала (буферных регистра) РА, РВ, РС и схема управления с регистром управляющего слова. Обмен информацией между каналами ввода-вывода и шиной данных микропроцессорной системы производится через двунаправленную шину D0-D7 и буфер данных в соответствии с сигналами на входах RD\, WR\, CE\, а также сигналами А0, А1, определяющими адрес канала ввода-вывода (табл. 5).

      Перед началом работы программным способом, путем передачи в БИС специальных команд инициализации, назначаются режимы работы каждого из каналов. Последующее обращение к каналу ввода-вывода осуществляется командами IN( ввод ) и OUT( вывод ). В случае обращения по команде ввода-вывода при наличии на старших разрядах шины адреса нужного сочетания сигналов на входе СЕ\ БИС КР580ВВ55А с помощью внешнего адресного дешифратора формируется сигнал низкого уровня. Сигналы младших разрядов А0 и А1 шины адреса поступают на БИС непосредственно и адресуют регистры каналов РА, РВ, РС или регистр управляющего слова ( табл. 5).

      В процессе работы при необходимости  изменения структуры ввода-вывода в управляющий регистр программным способом заносится соответствующее управляющее слово. Содержание этого слова задает один из трех возможных режимов работы каналов ввода-вывода: основного ( режим 0 ); стробируемого однонаправленного ( режим 1 ); стробируемого двунаправленного ( режим 2 ). Хотя задание режимов для каналов РА, РВ осуществляется одной командой назначения режима, эти каналы могут работать одновременно в различных режимах. При изменении режима содержимое регистров каналов и триггеров регистра состояния устанавливается в нуль.

      При работе в режиме 0 информация, поступающая  на БИС с шины данных, запоминается в буферном регистре соответствующего канала и сразу же передается на его выходы. При вводе информации данные с каналов РА, РВ, РС записываются в буферные регистры этих каналов без стробирования и далее при поступлении сигнала RD\ передаются на шину данных. Обычно этот режим используется для ввода и вывода медленно изменяющихся данных или каких-нибудь постоянных значений. В режиме 0 направление передачи определяется отдельно для каждого из каналов.

      Режимы  работы каналов РА и РВ могут быть заданы независимо друг от друга. Канал  РС делится на две части РС7-РС4 и РС3-РС0, режимы работы которых определяются соответственно режимами работы каналов  РА и РВ, если последние работают в режиме 1 или 2. Если эти каналы работают в режиме 0, каждая половина канала РС может работать как отдельный канал в режиме 0, который позволяет организовать синхронный обмен информацией между микропроцессором и внешними устройствами.

      Режим 1 обеспечивает возможность однонаправленной асинхронной передачи информации между микропроцессором и внешними устройствами. При этом каналы РА и РВ используются как регистры данных, а канал РС -для приема и формирования сигналов, сопровождающих асинхронный обмен. Для этого в состав канала РС входят два триггера разрешения готовности, допускающие установку и сброс, программным способом, а также схемы, которые осуществляют асинхронную запись информации в регистры каналов РА, РВ из внешнего устройства ( либо наоборот ) и формируют в зависимости от состояния триггеров сигнал запроса на прерывание. Особенностью канала РС является возможность установки и сброса любого из его разрядов программным способом.

      В режиме 2 может работать только канал  РА, используемый в качестве буфера двунаправленной магистрали. Пять разрядов канала РС применяются для формирования сигналов управления магистралью. Процедура ввода либо вывода инициализируется сигналом запроса на прерывание, который поступает из БИС в микропроцессор. Микропроцессор в соответствии с подпрограммой обработки запроса на прерывание начинает либо ввод, либо вывод информации из внешнего устройства.

      Сигналы, управляющие работой портов, формируются  в соответствии с форматом управляющего слова MS и хранятся в регистре СW, приведенным на табл. 5.

      Важной  функциональной особенностью порта  С является возможность независимого управления (установка/сброс) разрядами его буферного регистра с помощью управляющего слова BSR (Bit Set/Reset), адресуемого командой OUT к регистру CW, но не записываемого в нем. Формат управляющего слова BSR представлен на рис. 6.

       

     

     Рис.6. Формат управляющего слова ППА

 

     

D0-D8 входы/выходы данных на системную шину

PA0-PA7 входы/выходы данных канала А связи с объектом

PB0-PB7 входы/выходы данных канала В связи с объектом

PC0-PC7 входы/выходы данных канала С связи с объектом

CS вход выбора микросхемы

A0,A1 входы выбора канала с обьектом

RD вход чтения данных

WR вход записи данных

SR вход сброса микросхемы 
 

     Рис. 7 

Программируемый счетчик/таймер К580ВИ53 

      Микросхема  КР580ВИ53 предназначена для задания  временных интервалов в микропроцессорных  системах, может использоваться как счетчик внешних событий, программируемый делитель частоты, одно вибратор с программируемой длительностью импульса. Она размещается в пластиковом корпусе с 24 выводами ( см. рис. П4.1), требует питания 5В и потребляет мощность 1 Вт.

      В состав БИС КР580ВИ53 входят три независимых 16-разрядных счетчика, работающих на вычитание в двоичном или двоично-десятичном коде. На входы счетчиков CLK0, CLK1, CLK2 поступают импульсы тактового генератора или подсчитываемые импульсы с внешних устройств. Прием этих импульсов разрешается сигналами стробирования G0, G1, G2. При равенстве содержимого какого-либо счетчика нулю вырабатывается один из сигналов OUT0, OUT1, OUT2, которые могут использоваться как сигналы запросов на прерывание процессора. Режимы работы каждого из счетчиков задаются независимо друг от друга занесением управляющего слова в специальный регистр. Начальные значения счетчиков также загружаются в БИС через шину данных D0-D7. Кроме того, содержимое счетчиков может быть в любой момент считано микропроцессором. Считывание содержимого управляющего регистра невозможно. Обычно БИС подключается к шинам микропроцессорной системы как внешние устройство. Однако, возможна организация микропроцессорной системы, при которой обращение к КР580ВИ53 осуществляется как к ячейкам ОЗУ. В любом случае БИС КР580ВИ53 соответствуют четыре адреса. Инициализация каждого счетчика осуществляется занесением управляющего слова в соответствующий регистр. Наряду с номером счетчика это слово задает запись или считывание одного или двух байтов содержимого счетчика, режим его работы и двоичную или двоично-десятичную систему счисления. Вслед за управляющим словом в указанный счетчик должно быть занесено его начальное содержимое. При занесении обоих байтов содержимого счетчика они заносятся последовательно при одинаковых значениях сигналов А0, А1. Сигналы OUT0, OUT1, OUT2 вырабатываются после поступления на вход счетчика CLK0, CLK1 или CLK2 n+1 импульса, где n - начальное содержимое счетчика. Считывание байтов текущего содержимого счетчика микропроцессором при единичных значениях разрядов D4, D5 управляющего слова также осуществляется последовательно при одинаковых значениях сигналов А0, А1. Каждый из счетчиков может работать в одном из шести режимов.