Архитектура БИС программируемого адаптера параллельного интерфейса КР580ВВ55.

Для реализации ЭВМ необходимы средства обмена данными в параллельном коде с различными периферийными устройствами. Общность функций ввода-вывода стимулировала разработку БИС периферийных адаптеров, представляющих собой гибкие программные приборы, ориентированные на ввод-вывод. Типичным примером адаптера является БИС программируемого адаптера параллельного интерфейса КР580ВВ55 (в дальнейшем - адаптер).

Подключение периферийного оборудования к адаптеру производится через три двунаправленные 8-битных порта (канала) А, В и С. Порты А и В состоят из 8-разрядных регистров ввода-вывода и могут использоваться для двунаправленной передачи байтов. Порт С может быть разделен на два 4-разрядных регистра, которые могут использоваться совместно с портами А и В или независимо от них для передачи информации или для выдачи и приема сигналов управления.

Порт А и старшие 4 разряда порта С образуют группу А, порт В и младшие 4 разряда порта С - группу В.

Структурная схема адаптера на рис. 5. Чтобы запрограммировать адаптер, достаточно загрузить управляющее слово в регистр управляющего слова (РУС). Управляющее слово задает один из трех режимов работы портов:

режим 0 - нестробируемый однонаправленный ввод-вывод (основной режим); Микросхема рассматривается как 4 независимых порта (четырехразрядных или два восьмиразрядных). Вывод осуществляется по команде OUT ввод по команде IN.

режим 1 - стробируемый однонаправленный ввод-вывод; Работу канала в режиме 1 сопровождают три управляющих сигнала при вводе информации:

1 – строб приема (входной сигнал, формируемый внешним устройством, указывает на готовность внешнего устройства к вводу информации)

2 – подтверждение приема (выходной сигнал, сообщающий внешнему устройству об окончании приема данных в канале)

3 – запрос прерывания (выходной сигнал, говорящий о завершении приема информации)

Три управляющих сигнала при выводе информации:

1 – строб записи (выходной сигнал, говорящий о готовности устройства к выводу)

2 – подтверждение записи, сигнал от внешнего устройства, подтверждающий прием информации

3 – сигнал запроса прерывания (сигнал, говорящий о завершении передачи)

Режим 2 обеспечивает двунаправленную передачу информации по каналу А к

режим 2 - стробируемый двунаправленный ввод-вывод. Этот режим обеспечивает передачу информации по каналу А к внешнему устройству и обратно. Процесс обмена сопровождают пять управляющих сигналов. Оставшиеся 11 линий (PC7 - 3) могут настраиваться либо на режим 0 либо на режим 1. Управляющие сигналы аналогичны режиму 1.

Формат управляющего слова, определяющего режим работы адаптера (слово режима), приведен на рис. 2.

Рисунок 4.21. Архитектура БИС КР580ВВ55

BD – буфер данных

RWCU – блок управления записью чтения

CUA – схема управления канала А

CUB – схема управления канала В

Port A, Port B, Port C – три восьмиразрядных порта ввода-вывода

Рисунок 4.22. Формат управляющего слова КР580ВВ55.

Если в управляющем слове старший бит равен 0, то оно используется для установки или сброса битов порта С. В этом случае разряды 1-3 управляющего слова определяют номер бита порта С, над которым производится операция установки, а бит 0 указывает на тип операции:

0 - очистка бита, указанного разрядами 1-3;

1 - установка бита, указанного разрядами 1-3;

Если нужно изменить значение бита в портах А и В, то эта операция производится в следующей последовательности:

- содержание порта вводится в аккумулятор;

- модифицируется нужный бит;

- слово с модифицированным битом выводится в тот же порт.

Рассмотрим подробнее режимы работы адаптера.

Основной режим (режим 0). В этом режиме могут работать все 3 порта, причем порт С разделяется на 2 независимых 4-битных порта. В итоге получается четыре порта параллельного ввода или вывода, два из которых 8-битные, а два - 4-битные. Таким образом, адаптер в режиме 0 может иметь одну из 16 возможных конфигураций, определяемых управляющим словом таб 4.1.

Таблица 4.1

Режим стробируемого однонаправленного ввода-вывода (режим1). Этот режим предназначен для однонаправленных передач данных, инициируемых прерываниями. Передача данных осуществляется через поты А и В, а линии порта С используются для управления обменом, причем в этом режиме порты А и В могут работать как на ввод, так и на вывод.

Режим стробируемого двунаправленного ввода-вывода (режим 2). В этом режиме порт А используется как 8-разрядная двунаправленная шина данных. Порт В может программироваться для работы в режимах 0 и 1. Разряды порта С используются для управления обменом.