Шинные формирователи осуществляют непосредственную, а порты буферизованную во времени передачу данных между микропроцессором и системной шиной. Более сложные операции выполняются периферийными

6.3 Параллельные адаптеры

Шинные формирователи осуществляют непосредственную, а порты буферизованную во времени передачу данных между микропроцессором и системной шиной. Более сложные операции выполняются периферийными адаптерами. Программируемость адаптеров обеспечивает им широкую область применения вследствие изменяемости процедур обмена с помощью команд программы, в том числе и во время работы микропроцессорной системы.

При обмене данными обычно используется базовая структура параллельного периферийного адаптера. Отечественной промышленностью выпускается такой адаптер в виде микросхемы КР580ВВ55А (зарубежный аналог Intel 8255А).

Параллельно-периферийный адаптер это устройство ввода/вывода, обеспечивающее дванаправленный обмен (непосредственный или с квитированием) при программном обмене или по запросам прерывания. С помощью параллельно-периферийного адаптера внешние устройства, работающие с параллельными кодами, связываются с магистралью системы.

Структура параллельно-периферийного адаптера представлена на рисунке 15.

Рисунок 15

Как видно из рисунка 15 адаптер имеет три двунаправленных 8 разрядных порта (канала) РA, РC и РB. Следует отметить, что канал РC разделен на два четырехразрядных канала: старший РCH и младший РCL. Обмен информацией между каналами и системной шиной данных микропроцессорной системы производится через канал данных.

Устройство управления получает сигналы чтения и записи и , сигналы сброса (установки в начальное состояние) SR и выбора адаптера и два младших адреса А 0 и А 1 для адресации внутренних регистров

Условное графическое обозначение микросхемы приведено на рисунке 16, а назначение выводов в таблице 2.

Рисунок 16. Условное графическое обозначение микросхемы КР580ВВ55А

Таблица 2 – Назначение выводов микросхемы КР580ВВ55А

Обозначение выводов	Номер вывода	Назначение вывода
Vcc		Напряжение питания
Vss		Общий провод
D 0 … D 7	34 … 27	Двунаправленная шина данных
РА0 … РА 7	4 … 1, 40 … 37	Квазидвунаправленный 8-разрядный порт ввода/вывода
РВ0 … РВ 7	18 … 25	Квазидвунаправленный 8-разрядный порт ввода/вывода
РС0 … РС 7	14 … 17, 13 … 10	Квазидвунаправленный 8-разрядный порт ввода/вывода. Может использоваться как два независимых 4-х разрядных порта
RD		Строб чтения (сигнал отрицательной логики)
WR		Строб записи (сигнал отрицательной логики)
А 0, А 1	9, 8	Шина адреса
SR		Сброс
CS		Выбор микросхемы (сигнал отрицательной логики)

Обмен информацией между магистралью данных систем и микросхемой КР580ВВ55А осуществляется через 8 разрядный двунаправленный трехстабильный канал данных (D) Для связи с периферийными устройствами используются 24 линии ввода/вывода, сгруппированные в три 8-разрядых канала РА, РВ, РС, направление передачи информации и режимы работы, которых определяются программным способом.

Микросхема может функционировать в трех основных режимах:

в режиме 0 обеспечивается возможность синхронной программно управляемой передачи данных через два независимых 8 разрядных канала РА и РВ и два 4 разрядных канала РС (рисунок 17);

Рисунок 17. Организация ввода-вывода информации в режиме 0

в режиме 1 обеспечивается возможность ввода или вывода информации в или из периферийного устройства через два независимых 8 разрядных канала РА и РВ по сигналам квитирования (подтверждением приема/передачи информации). При этом линии канала РС используются для приема и выдачи сигналов управления обменом (рисунок 18);

Рисунок 18. Организация ввода-вывода информации в режиме 1

в режиме 2 обеспечивается возможность обмена информацией с периферийными устройствами через двунаправленный 8 разрядный канал РА по сигналам квитирования Для передачи и приема сигналов управления обменом используются пять линий канала РС (рисунок 19).

Рисунок 19. Организация ввода-вывода информации в режиме 2

Выбор соответствующего канала и направление передачи информации через канал определяются сигналами А0, А1 (соединяемые обычно с младшими разрядами канала адреса системы) и сигналами , , в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3 – Адресация портов и регистра в микросхеме КР580ВВ55А

Значение битов	Адресуемое пространство
А1	А0
Операция ввода (чтение)
0	0	0	1	0	Порт РА ® канал данных
0	1	0	1	0	Порт РВ ® канал данных
1	0	0	1	0	Порт РС ® канал данных
Операция вывода (запись)
0	0	1	0	0	Канал данных ® порт РА
0	1	1	0	0	Канал данных ® порт РB
1	0	1	0	0	Канал данных ® порт РC
1	1	1	0	0	Регистр управляющего слова
Операция блокировки
Х	Х	Х	Х	Х	Канал данных ® третье состояние
1	1	0	1	0	Запрещенная комбинация

В дополнение к основным режимам работы микросхема обеспечивает возможность программной независимой установки в состояние логической «1» или логического «0» любого из разрядов регистра канала PC (рисунок 20).

При начальной установке на вход SR необходимо подать сигнал сброса. Этот сигнал устанавливает микросхему в исходное состояние, при котором содержимое всех портов и регистра управляющего слова обнуляется, а линии ввода-вывода устанавливаются в состояние ввода. После этого микросхема доступна для программирования. Режим работы каждого из каналов РА, РВ, РС определяется содержимым регистра управляющего слова (РУС). Режим работы каналов можно изменять как в начале, так и в процессе выполнения программы, что позволяет обслуживать различные периферийные устройства в определенном порядке одной микросхемой. При изменении режима работы любого канала все входные и выходные регистры каналов и триггеры сбрасываются.

Рисунок 20. Формат управляющего слова для установки бита порта PC

Формат управляющего слова, определяющего режим работы каналов приведен на рисунке 21.

Рисунок 21. Формат управляющего слова определения режима работы

Если микросхема запрограммирована для работы в режиме 1 или 2, то через выводы РС 0 и РС 3 канала РС выдаются сигналы, которые могут использоваться как сигналы запросов прерывания для микропроцессора. Запретить или разрешить формирование этих сигналов в микросхеме можно установкой или сбросом соответствующих разрядов в регистре канала РС.

При работе микросхемы в режиме 0 обеспечивается простой ввод или вывод информации через любой из трех каналов, и сигналов управления обменом информацией с периферийным устройством не требуется. В этом режиме микросхема представляет собой совокупность двух 8 разрядных и двух 4 разрядных каналов ввода/вывода. В режиме 0 возможны 16 различных комбинаций схем ввода/вывода информации с портов РА, РВ, РС, которые приведены в таблице 4.

Таблица 4. – Схемы ввода/вывода информации

Разряды управляющего слова	Направление передачи информации
D4	D3	D1	D0	PA	PCH	PB	PCL
				Вывод	Вывод	Вывод	Вывод
				Вывод	Вывод	Вывод	Ввод
				Вывод	Вывод	Ввод	Вывод
				Вывод	Вывод	Ввод	Ввод
				Вывод	Ввод	Вывод	Вывод
				Вывод	Ввод	Вывод	Ввод
				Вывод	Ввод	Ввод	Вывод
				Вывод	Ввод	Ввод	Ввод
				Ввод	Вывод	Вывод	Вывод
				Ввод	Вывод	Вывод	Ввод
				Ввод	Вывод	Ввод	Вывод
				Ввод	Вывод	Ввод	Ввод
				Ввод	Ввод	Вывод	Вывод
				Ввод	Ввод	Вывод	Ввод
				Ввод	Ввод	Ввод	Вывод
				Ввод	Ввод	Ввод	Ввод

Дата добавления: 2015-08-29