Построение микро-ЭВМ на микропроцессорном комплекте серии К580

123

Организация обмена данными с микро-ЭВМ в параллельном коде. Асинхронный процесс обмена данными между микро-ЭВМ и ВУ, а также требования наиболее рационального распределения времени работы микро-ЭВМ приводят к необходимости разработки интерфейсных устройств при организации обмена данными. Задача таких устройств состоит в приеме данных по сигналам управления, формирования сигналов, указывающих на наличие данных в устройстве, выдаче данных по сигналам управления, а также формировании сигналов, указывающих на готовность устройства к приему новых данных. Процесс обмена информацией организуется интерфейсным устройством под действием сигналов управления, поступающих от микро-ЭВМ и ВУ.

Технология БИС позволяет создавать универсальные многофункциональные интерфейсные устройства ввода— вывода параллельной информации. Такие устройства могут быть программируемыми и применяться для двунаправленной передачи данных и сигналов управления. Микро-ЭВМ информируется о готовности устройства к обмену данными, как правило, по сигналам прерывания. Обмен данными осуществляется путем обращения микро-ЭВМ к устройству ввода — вывода как к адресу памяти или ВУ. Таким образом, интерфейсные устройства ввода — вывода параллельной информации позволяют согласовать во времени процесс обмена данными между микро-ЭВМ и ВУ при рациональном использовании времени работы микро-ЭВМ.

Программируемое устройство ввода — вывода параллельной информации различного формата (КР580ВВ55). Микросхема КР580ВВ55 представляет собой программируемое устройство, используемое для ввода — вывода параллельной информации. Схема позволяет осуществлять обмен 8-разрядными данными по трем каналам: A, B, C. Направление обмена и режим работы для каждого канала задается программно. Каналы служат для передачи как данных, так и управляющих сигналов.

Упрощенно схема состоит из регистра управления и трех регистров, предназначенных для ввода — вывода

данных.

Структура микросхемы. КР580ВВ55 приведена на рис. 7.9, а, а ее условное обозначение—на рис. 7,9, б.

Назначение выводов:

— двунаправленная магистраль данных для передачи данных, управляющих слов и информации состояния;

— двунаправленная магистраль данных канала A;

— двунаправленная магистраль данных канала В;

— двунаправленная магистраль данных канала С (магистрали каналов передачи данных, управлающих сигналов и сигналов запроса на прерывание от ВУ и МП БИС);

ВУ — выбор устройства;

— входы, необходимые для выбора __одного из каналов А, В, С или регистра управления; (чтение) — вход, на который подается сигнал на выдачу данных из внутренних регистров схемы на МД;

R — вход, используемый для начальной установки схемы. При подаче сигнала на этот вход содержание всех внутренних регистров устанавливается на ноль;

(запись) — вход записи данных в схему.

Для микро-ЭВМ схему можно представить состоящей либо из четырех ВУ, либо из четырех адресов памяти. Для формирования сигнала выборки устройства, подаваемого на вход ВУ, можно использовать шины МА микро-ЭВМ. При обращении к схеме как к четырем ВУ входы и должны быть подключены к шинам и МУ микро-ЭВМ, При обращении к схеме как к четырем адресам памяти ее входы и должны быть соответственно подключены к шинам и МУ микро-ЭВМ.

Схема может выполнять следующие функции: буферизацию (при асинхронном режиме обмена данными); преобразование формата данных и сопряжение микроЭВМ с ВУ в режиме прерывания.

Режимы работы микросхемы К580ВВ55 задаются при ее начальной установке. Четыре подадресных регистра схемы включают в себя три регистра каналов ввода — вывода данных (А, В, С) и регистр управления. Регистр канала С может быть подразделен на два четырехразрядных регистра ввода —вывода данных, к которым осуществляется доступ как к отдельным независимым регистрам (рис. 7.9, а). Имеется возможность подразделения трех каналов на две группы (рис. 7.9, б). В этих группах каналы А и В используются для обмена данными с микро-ЭВМ, а отдельные шины канала С — для записи управляющих сигналов.

Режимы работы каналов задаются путем записи управляющего слова в регистр управления. Существует три типа работы схемы.

Тип 0—это простой ввод—вывод данных по трем 8-разрядным каналам, причем канал С может быть подразделен на два 4-разрядных канала. Каждый из каналов может быть использован отдельно для ввода или вывода информации. При работе схемы в этом режиме никаких дополнительных сигналов управления не требуется. Вид каналов приведен на рис. 7.10, а.

Тип 1. Позволяет осуществлять обмен данными по каналам А и В с помощью сигналов управления, передаваемых по каналу С. Для каналов А и В существует четыре комбинации взаимных направлений передачи данных:

а) каналы А и В работают в режиме вывода данных; б) каналы А и В работают в режиме ввода данных; в) канал А работает в режиме ввода, а В—в режиме вывода данных; г) канал А работает в режиме вывода, а В—в

режиме ввода данных.

а)

Рис. 7.9 (а). Упрощенная схема программируемого параллельного интерфейса КР580ВВ55

Незадействованные для управляющих сигналов шины канала С могут быть использованы для ввода—вывода информации. Направление передачи информации по этим шинам определяется управляющим словом, записанным в регистре управления.

Управляющие сигналы, передаваемые по шинам канала С при работе каналов А и В в режиме ввода данных, приведены на рис. 7.11,а (I). По сигналу ( ) информация записывается во входной буфер данных схемы (рис. 7.11, а, II). Выходной сигнал («Ввод в буфер») устанавливается в «1» и поддерживается на протяжении всего интервала времени от записи данных до момента их чтения микро-ЭВМ. Сигналы

б)

Рис. 7.9 (б). Условные обозначения.

а)

Канал А Канал В Канал С