ORGANIZAREA INTERFECȚIEI MICROUNDE
Operarea unui microcomputer este însoțită de un schimb intens de informații între MP, memorie și UVB. În timpul executării programului, MP primește comenzi din memoria programului, accesează memoria de date și când execută comenzile I / O - la UVB. Eficiența rezolvării unei probleme pe un microcontrol este în mare parte determinată de organizarea acestui schimb și de structura conexiunii dintre MP, memorie și UVB.
Sistemul de autobuze, echipamente auxiliare și algoritmi implementați pe acest echipament, destinat organizării schimbului între MP, memorie și UVB, se numește interfață.
Complexitatea sarcinilor atribuite interfeței, precum și puterea insuficientă a schemelor tampon incluse în MP BIS, au dus la alocarea mijloacelor de interfață între diferite dispozitive:
a) un dispozitiv de gestionare a memoriei și I / O care face parte din MP;
b) direct de dispozitivul de interfață, care este o legătură intermediară între MP, pe de o parte, și memorie și UVV, pe de altă parte;
c) dispozitive de control specializate (controlere) UVB, concepute pentru implementarea algoritmilor de control specifice diferitelor UVV.
Organizarea schimbului între MP și memorie sau UVV în cele mai simple cazuri este posibilă pe baza fondurilor conținute numai în MP. Funcțiile lipsă în astfel de cazuri sunt implementate programat.
Dispozitivele de memorie mai complexe și UVB-urile sunt conectate la MP prin intermediul unor dispozitive suplimentare de interfață realizate pe baza SIS și MIS sau (în unele IPC-uri) ca LSI-uri speciale. Dezvoltarea LSI se datorează dispozitive considerabile de interfață funcția de complexitate: în absența unui LSI, în unele cazuri, poate dura până la câteva sute de clădiri SIS și MIS.
În final, există dispozitive de memorie complexe și UVB cu algoritmi de control specifici (discuri și benzi magnetice, tuburi catodice etc.), realizarea cărora este posibilă numai de către controlorii speciali.
Complexitatea interfeței externe este determinată atât de complexitatea dispozitivelor periferice, cât și de gradul de compatibilitate cu calculatorul.
În conformitate cu compatibilitatea, vom înțelege posibilitatea de a combina componente separate ale sistemului într-o singură rețea de operare prin software și hardware.
Compatibilitatea este determinată de patru caracteristici principale: viteza, codurile utilizate pentru schimb, arhitectura procesorului, caracteristicile electrice. Dacă componentele combinate nu se potrivesc una cu alta cu una sau mai multe caracteristici, atunci ele nu pot fi combinate fără module de interfață.
În orice microcomputer, sunt necesare mijloace de schimb de date cu diferite dispozitive periferice. În funcție de condițiile aplicației specifice și de caracteristicile echipamentului periferic, transmiterea datelor se realizează în format paralel sau în serie.
Generalitatea funcțiilor intrare-ieșire a stimulat dezvoltarea adaptoarelor periferice LSI, care sunt dispozitive programabile flexibile, orientate exclusiv către I / O.
În prezent, astfel de adaptoare au devenit componente obligatorii ale aproape tuturor sistemelor microprocesoare. Au primit nume largi cum ar fi porturile LPT și COM, respectiv pentru canalele I / O paralele și seriale.
În Fig. 1 prezintă schema bloc a adaptorului și a modelului său software. Echipamentul periferic este conectat prin intermediul a trei porturi (sau canale) de 8 biți (A, B și C) bidirecționale. Interfața cu magistrala de sistem este furnizată de 14 linii:
Figura 1 - Diagrama bloc (a) și modelul software (b) al unui adaptor tipic paralel
D0¸7 - magistrală de date bidirecțională cu cascade tri-stabile.
RESET - semnal de resetare activă H pentru a aduce dispozitivul la starea inițială; Când resetarea este efectuată, registrul de control este resetat și toate cele trei porturi sunt comutate la modul de intrare.
Rețineți că citirea din registrul de control (
= 0, A1.0 = 11) nu este permisă, dar înregistrarea simultană și citirea (
= 0) duce la un rezultat imprevizibil.
Figura 2 - Formatul cuvântului de control pentru configurarea FPA pentru a permite acest mod
Programarea adaptorului este de a încărca codul (ordinea) în registrul de cuvinte-cheie (RU). Formatul ordinii de determinare a modului, identificat de condiția D7 = 1, este prezentat în Fig. 2.
Rețineți că porturile pe 8 biți A și B nu sunt împărțite, iar liniile C-port sunt împărțite în două grupuri pe 4 biți, care sunt două porturi independente. De exemplu, portul O configurație pentru a intra în modul 0, la portul de ieșire B în modul 1, bitul 3 de intrare la portul C și portul C 7 biți la ieșire un cod 10010101. Acest cod este încărcat în acumulator de comandă MVI și scoasă la ieșire la adaptorul de control al registrului OUT comandă.
MVIA, 00000111B; Setarea bitului 3
OUTRUS; Concluzie la portul RUS
MVIA, 00000110B; Resetarea bitului 3
OUTRUS; Concluzie la portul RUS
Rețineți că în fragmentul de mai sus se poate salva un octet, înlocuind cea de-a doua comandă MVI cu comanda DCR A.
Setare funcție similară și resetarea porturilor de biți individuale A și B sunt puse în aplicare în trei etape: conținutul portului este introdus în baterie, instrucțiuni ORI și operanzi la măștile de biți dorite corespunzătoare modificate ale ANI, iar apoi rezultatul modificat este afișat în același port.
După cum se poate observa din ordinul de determinare a modului, adaptorul are trei moduri de funcționare.
Mod 0 - software controlate de intrare și de ieșire în modul sincron de date, cele trei canale de 8 biți A, B și C. Fiecare canal poate fi utilizat numai pentru intrare sau de ieșire a informațiilor, iar canalul C poate fi împărțit în canale două 4 biți , care oferă 16 configurații posibile ale adaptorului.
Datele de ieșire este fixat în elementele de blocare ale tuturor porturilor, dar datele de intrare nu sunt stocate, t. E. În operația de citire, portul de intrare este transmis la starea actuală a bateriei a liniilor de intrare. Modul 0 este utilizat în intrările / ieșirile programate de date variabile lent sau valori constante.
Modul 1 - schimbul de date cu UV pe canalele A și B în modul asincron și modul de întrerupere a programului. Șase linii de port C sunt folosite pentru a controla schimbul.
Acest mod oferă utilizatorului următoarele opțiuni: pentru a programa unul sau două porturi paralele cu linii de confirmare și întreruperi, fiecare dintre acestea putând funcționa pe intrare sau ieșire; dacă este utilizat un singur port, restul de 13 linii trebuie programate în modul 0; când se definesc două porturi în modul 1, restul de 2 linii sunt utilizate pentru intrare sau ieșire.
Modul 2 - schimb de date bidirecțional cu UV pe canalul A în modul de întrerupere a programului. Cei cinci biți ai portului C sunt utilizați pentru controlul portului A.
Doar grupul A din PPA poate fi configurat pentru acest mod.
Exemplul 1. Este necesar să configurați modul FHD 0, iar portul A trebuie să efectueze intrarea; portul B - intrare; port C (4-7 cifre) - ieșire; port C (0 - 3 cifre) - intrare (Figura 3).
a) cuvântul de control; b) modul dat
Figura 3 - Cuvânt de control pentru programarea PPA
Exemplul 2. Este necesar să configurați FPA în modul 1, iar porturile A și B să furnizeze o intrare gata.
În Fig. 4 afișează cuvinte de control pentru configurarea porturilor A și B.
a) port A - intrare; b) portul B - intrare
Figura 4 - Cuvinte de control pentru setarea PPA
Pentru a implementa acest mod, declanșatorul PC.4 pentru porturile A și PC.2 pentru portul B trebuie să fie pre-setat la "1" dacă programatorul permite întreruperea.
Setarea declanșatoarelor "enable enable" se efectuează prin încărcarea cuvântului de control cu zero în ordinea înaltă utilizând comanda OUT din registrul de cuvinte de control:
pentru portul A: MVI A, 01011001B; PC.4: = 1
pentru portul B: MVI A, 01010101 B; PC.2: = 1
Formatul general al cuvântului de control pentru instalarea bit-by-bit a portului C este prezentat în Fig.
Figura 5 - Formatul cuvântului de control pentru configurația de biți a instalației Port C
Exemplul 3. Scrieți cuvântul de control al modului pentru adaptor cu următoarea configurație:
1. Port A - mod 0, intrare; Port B - mod 0, intrare; Portul C4¸C7 este rezultatul.
Cuvântul de control al setării modului are forma 92 H.
2. Port A - modul 2, intrare.
Cuvântul de control al setării modului are forma D0H.
Trebuie notat că biții care determină modul de funcționare al portului C în cuvântul de control sunt zero.
Exemplul 4. Scrieți un cuvânt de control:
pentru fixarea debitului C3. Răspuns: 07 H
pentru a reseta descărcarea C3. Răspuns: 06 H
pentru reglarea descărcării C6. Răspuns: 0D H
pentru a reseta descărcarea de C6. Răspuns: 0C H
Setarea nivelului de semnal corespunzător la ieșirea portului C se realizează prin următoarele comenzi ale parametrului MP:
Lista surselor utilizate
Trimiteți-le prietenilor: