Проверка контроллера последовательного канала связи

(На примере платы МП с микросхемой типа К1801ВП033)

Контроллер последовательного канала связи (рис. 5.1) состоит из двух независимых секций - передающей и приемной, размещенных в одной и той же микро­схеме.

Передающая секция, как и в контроллере АЦПУ, представлена на магистрали регистром состояния РгС1 и регистром данных РгД1. Этим регистрам присвоены адреса, так что программа, выполняемая процессором или стендовой микро ЭВМ, оперирует этими регистра­ми, как с обычными ячейками памяти. Адреса регистров РгС1 и РгД1 не совпадают с адресами других уст­ройств платы центрального процессора.

Обмен информацией между процессором и переда­ющей секцией контроллера последовательного канала связи протекает так же, как и

при взаимодействии процессора с контроллером АЦПУ. Иными словами, процессор "не знает" о том, как передаваемые байты будут обрабатываться контроллером: пойдут ли они на выход контроллера без изменения формата (как при работе с АЦПУ) или будут преобразованы в стандарт­ные посылки для передачи в последовательный канал связи.

Если в разряде Готовность регистра РгС1 присут­ствует "лог. I", то процессор "знает", что регистр РгД1 готов принять из магистрали код для передачи в по­следовательный канал связи. Одновременно с засылкой кода в регистр РгД1 в разряде Готовность регистра РгС1 автоматически устанавливается сигнал "лог. О". После загрузки регистра РгД1 преобразователь F1 па­раллельного кода в последовательный анализирует со­стояние линии Готовность приемника. Если готов­ность имеется, то преобразователь F1 передает в ин­формационную линию посылку, формат которой пока­зан на рис. 9б.

Сначала передается "стартовый" бит, затем 7 или 8 бит данных, затем бит контрольного разряда, дополня­ющий число единиц в передаваемом коде данных до четного или до нечетного. После окончания передачи посылки, передающая секция контроллера выдерживает паузу определенной минимальной длительности (1; 1,5 или 2 битовых интервала), после чего может последо­вать новая посылка. Конкретные параметры передавае­мой посылки задаются с помощью микропереключате­лей или перемычек на проверяемой плате центрально­го процессора. К таким параметрам относятся: число битов данных, наличие или отсутствие контрольного разряда, при наличии контрольного разряда - вид конт­роля (по четности или по нечетности), длительность минимальной паузы, длительность битового интервала (скорость передачи) и др. Скорость передачи информа­ции по последовательному каналу связи обычно неве­лика и составляет, например, 9600 бит/с (учитываются не только "полезные" биты, но и служебные, см. рис. 5.1б, так что фактическая скорость передачи мень­шая). При скорости 9600 бит/с длительность битового интервала равна 1/9600 с, или примерно 104 мкс. (Тем не менее стендовая микро ЭВМ неспособна с нужной точностью воспроизвести диаграмму, показанную на рис. 5.1б, при ее программном моделировании с по­мощью выходного порта.)

Приемная секция контроллера последовательного канала связи содержит преобразователь F2 последова­тельного кода в параллельный и, как обычно, два ре­гистра: регистр данных РгД2 и регистр состояния РгС2.

Принятая из последовательного канала связи ин­формационная посылка (8 бит) проверяется на отсутст­вие в ней ошибок (подсчетом общей четности или не­четности числа принятых единиц, без учета стартового бита) и записывается в регистр данных РгД2. При этом в регистре РгС2 устанавливается в единичное со­стояние бит готовности информации, а сигнал Готов­ность приемника снимается для того, чтобы передат­чик не послал следующую байтовую посылку, пока не освободится регистр данных приемника.

В момент считывания информации из регистра РгД2 (во внутреннюю магистраль платы) автоматиче­ски устанавливается в нулевое состояние разряд готов­ности регистра РгС2. Одновременно с этим формирует­ся сигнал Готовность приемника, который разрешает передатчику выдачу следующей байтовой посылки и т.д.

Контроллер последовательного канала связи, так же как и контроллер АЦПУ, может работать в режиме прерывания процессора.

Проверку контроллера последовательного канала связи с помощью стендовой микро ЭВМ можно осуще­ствлять при выполнении следующих операций.

1. При наличии готовности передающей секции за­писать код OOO₈ в регистр данных РгД1 как в ячейку памяти, при этом на каждом шаге программы имита­ции записи проверяют все доступные стенду входные точки с целью выявления различного рода ошибок.

2. Прочитать содержимое регистра РгС2, обратив­шись к нему как к ячейке памяти. Эта операция, как мы знаем, также состоит из целого ряда более мелких операций, каждая из которых должна контролироваться стендовой микро ЭВМ путем анализа содержимого входного порта.

3. Проанализировать биты Готовность и Ошибка в считанном содержимом регистра состояния РгС2. При пра­вильной работе бит ошибки не должен быть установ­лен, а бит готовности должен присутствовать.

4. Прочитать содержимое регистра данных РгД2, обратившись к нему, как к ячейке памяти.

5. Сравнить принятый код с копией переданного и в дальнейшем повторить все указанные действия 256 раз, по числу комбинаций в 8-разрядном коде данных.

После выполнения этих операций имитируются ре­жимы прерывания процессора по сигналам из переда­ющей и приемной секций контроллера. Принцип про­верки и здесь остается тем же - стенд выполняет все операции, которые должен был бы выполнить процес­сор. Для имитации сигнала «Разрешение прерывания», который вырабатывается процессором, необходимо иметь доступ к контактирующей колодке, в которую в дальнейшем вставляется микросхема процессора. Если процессор установлен на плате "жестко", то режим пре­рывания либо не проверяется на данном этапе, либо проверяется с использованием схем встроенного конт­роля, которые специально для таких случаев "заклады­ваются" в плату на этапе ее проектирования.

Для контроля целостности линии Готовность при­емника и связанных с ней схем на одном из этапов проверки нужно эту линию разомкнуть (информация по линии передается в виде тока, а не напряжения), например, с помощью кнопки по указанию стендовой микро ЭВМ. (Это еще один пример того, как микро ­ЭВМ, выдавая сообщения на экран дисплея, руководит действиями человека, а не наоборот.) Размыкание мо­жет быть выполнено и автоматически, с использовани­ем, например, реле, управляемого от выходного порта микро ЭВМ.

Для проверки схем контроля необходим имитатор, вырабатывающий искаженные кодовые посылки с ошибками по четности (нечетности).

Для проверки правильности работы проверяемого устройства при различных положениях микропереклю­чателей, установленных на плате, предусматривается соответствующий тест. При выполнении этого теста стендовая микро ЭВМ выводит на экран дисплея сооб­щения, которые предписывают оператору перевести тот или иной микропереключатель в нужное положение и подтвердить выполнение этого действия, например, на­жатием клавиши «Пробел».

После успешного выполнения всех рассмотренных выше проверок открывается возможность запуска цент­рального процессора проверяемой платы.