Програмований інтерфейсний пристрій - мікросхема КР580ВВ79

Мікросхема КР580ВВ79 - програмований інтерфейсний пристрій, призначений для введення і виведення інформації в системах, виконаних на основі 8- і 16-розрядних мікропроцесорів КР580ВМ80А і КМ1810ВМ86. Крім того, мікросхема може застосовуватися і як самостійний пристрій при виконанні вимог, що пред'являються до електричних і тимчасових параметрів.

Мікросхема складається з двох функціонально автономних частин: клавіатурної і дисплейної.

Клавіатурна частина забезпечує введення інформації в мікросхему через «лінії повернення» RET7-RETO з клавіатури (клавіатурна матриця об'ємом 8 слів х 8 розрядів з можливістю розширення до 4х8 слів х 8 розрядів) і матриці датчиків (8 слів х 8 розрядів), а також введення по стробуючому сигналу (8 слів х 8 розрядів). Для зберігання інформації, що вводиться, в мікросхемі передбачена ОЗП (ОМ-ОЗП), ємністю 8 байт. Остання працює за принципом «перший ввійшов - перший вийшов».

За наявності інформації в ОМ-ОЗП мікросхема виробляє сигнал «Запит переривання» INT, а у разі введення або читання більше восьми символів - сигнали (прапори) переповнювання або переочищення.

В клавіатурній частині мікросхеми передбачений спеціальний режим виявлення помилок при замиканні двох і більш клавіш, а також введена схема усунення брязкоту при замиканні - розмиканні клавіші.

Клавіатурна частина може сполучатися з будь-якою клавіатурою типу клавіатури пишучої машинки, довільним набором перемикачів і ін.

Дисплейна частина мікросхеми забезпечує вивід інформації по двох 4-розрядних каналах DSPA3-DSPAO і DSPB3-DSPBO у вигляді двійкового коду на 8- і 16-розрядні цифрові або алфавітно-цифрові дисплеї. Для зберігання інформації, що підлягає відображенню в мікросхемі, є ОЗП, об'ємом 16 слів х 8 розрядів, яке також можна використовувати як два пристрої об'ємом по 16 слів х 4 (розряду, один пристрій об'ємом 16 слів х4 розряди або один пристрій об'ємом 8 слів х 8 розрядів.

Інформація на дисплей може виводитися двома способами: зліва направо без зсуву або справа наліво із зсувом.

Мікросхема дозволяє відображувати інформацію на всіх відомих в даний час типах дисплеїв (дисплеї розжарювання, з світло випромінюючими діодами і др.).

Програмування режимів роботи, запис інформації в ОЗП відображення, читання інформації з ОМ-ОЗП відображення, а також читання внутрішнього стану мікросхеми здійснюються через 8-розрядний двонаправлений канал даних D7-DO при подачі відповідних сигналів керування.

Мікросхема забезпечує також формування кодованих або дешифрованих інтерфейсних сигналів сканування S3-SO клавіатури і дисплея, а також сигналу для поміж розрядного гасіння BD інформації на дисплеї.

Наявність вихідної лінії запиту переривання INT і режиму читання внутрішнього стану дозволяють використовувати дану мікросхему в системах з перериванням і послідовним опитом зовнішніх пристроїв. Мікросхема припускає одночасне виконання функцій вводу/виводу і розрахована по виводу INT на пряме підключення до шин мікропроцесорів КР580ВМ80А і КМ1810ВМ86.

Застосування мікросхеми КР580ВВ79 в системах дозволяє повністю звільнити мікропроцесор від операцій сканування клавіатури і регенерації відображення на дисплеї.

Умовне графічне позначення мікросхеми наведено на мал., призначення виводів - в табл., структурна схема показана на мал.

Схема управління вводом/виводом виробляє сигнали, які управляють обміномом інформації з мікропроцесором, а також внутрішніми пересилками даних і команд до різних регістрів і буферних схем мікросхеми.

Джерелом даних при читанні стану мікросхеми служить 8-розрядний регістр слова стану, в якому міститься інформація про стан ОМ-ОЗП, помилки і заборону доступу до ОЗП відображення. Регістр слова стану переходить в 0 під час надходження команди «Скид» (розряд D1 або DO), а також за допомогою апаратного скидання.

Буферні схеми каналу даних D7-DO призначені для обміну інформацією між мікросхемою КР580ВВ79 і мікропроцесором КР580BM80А. При подачі сигналів (-WR) і (-CS) здійснюється введення інформації в мікросхему, а при подачі сигналів (-RD) і (-CS) - вивід інформації з мікросхеми. Якщо сигнал (-CS) знаходиться в стані високого рівня, то через буферні схеми D7-DO обмін інформацією між мікросхемою і мікропроцесором не відбувається.

Схема управління і синхронізації окрім основних своїх функцій виробляє також вихідний сигнал (-BD) тривалістю не менше 150 мкс, який використовується для гасіння відображення на дисплеї під час зміни цифр (букв) або під час натходження команди «гасіння зображення». Якщо в команді «гасіння зображення» розряди D1 і DO рівні нулю, то сигнал (-BD) рівний нулю в період всього часу дії команди. Якщо один з розрядів D1, DO команди «гасіння зображення» рівний нулю, то сигнал (-BD) рівний нулю протягом не менше 150 мкс.

Лічильник сканування виробляє сигнали сканування клавіатури, матриці датчиків і дисплея і працює в двох режимах. В режимі кодованого сканування він забезпечує видачу на виходи сканування S3-SO двійкового коду останніх чотирьох розрядів лічильника синхронізації, який повинен дешифруватися зовнішнім дешифратором для отримання сигналів сканування клавіатури і дисплея. В режимі дешифрованого сканування лічильник сканування дешифрує всередині мікросхеми два молодші розряди лічильника сканування і забезпечує видачу дешифрованих сигналів на виходи S3-SO.

Якщо запрограмований режим дешифрованного сканування клавіатури, то в такому ж режимі буде працювати і дисплей. Це означає, що в даному режимі будуть відтворюватися тільки перші чотири символи ОЗП відображення. Лічильник сканування скидається в початковий стан апаратним або програмним скиданням.

Оперативний пристрій відображення об'ємом 16 слів х 8 розрядів можна організувати в здвоєне ОЗП об'ємом 16 слів Х 4 розряди. ОЗП відображення можна скидати в 1,0 або шістнадцяткове число 20 командою «Скид».

Регістр адреси ОЗП відображення призначений для зберігання адреси даних, які в даний момент записуються або прочитуються мікропроцесором. Адреса в регістр адреси відображення записується за допомогою команди «Запис в ОЗП відображення» або «Читання ОЗП відображення». Розряд D4 в цих командах може встановлюватися як з автоінкремінуванням, так і без нього. Регістр адреси відображення скидається на нульовий рядок сканування апаратним і програмним скиданням, записом режиму роботи, а також розрядом D4=1 в команді «Скид», коли дисплей встановлюється в 0,1 або шістнадцяткове число 20.

Регістри ОЗП відображення бережуть дані, які у момент сканування сигналами S3-SO відображувалися на виходах DSPA3- DSPA0 і DSPB3-DSPB0. Відповідно до запрограмованої команди «Гасіння - заборона запису відображення» виходи DSPA3- DSPA0, DSPB3-DSPB0 можна встановлювати одночасно або роздільно в код, який програмується командою «Скид».

Введення зліва відповідає найпростішому формату відображення, в якому кожній позиції дисплея відповідає певний рядок в ОЗП відображення. Адресі 0 в цьому ОЗП відповідає крайній зліва символ дисплея, а адресі 15 в 16-розрядом дисплеї або адресі 7 в 8-розрядному - крайній справа символ дисплея. Введення символів, починаючи з нульової позиції, викликає заповнення дисплея зліва направо. Символ 17 або 9 буде в цьому випадку вводитися знов в крайню зліва позицію дисплея і т. д.

Введення в довільну комірку при установці режиму введення зліва не приводить до небажаних побічних ефектів, і результат при цьому передбачуваний. В даному режимі використовується як автоінкремінування, так і введення зліва без автоінкремінування.

Введення справа із зсувом використовується в більшості електронних калькуляторів. Перше введення поміщається в крайню справа позицію дисплея. Наступне введення поміщається також в крайню справа позицію, але після того, як все відображення зсунеться на один символ вліво. Крайній зліва символ при цьому зсовується за край дисплея і втрачається. В режимі введення справа із зсувом немає прямої відповідності між позицією дисплея і адресою рядка ОЗП відображення. Отже, введення якого-небудь символу в деяку довільну позицію і установка режиму автоінкремінування можуть навести до непередбачених результатів.

Буферні схеми клавіатури і датчиків зберігають вхідну інформацію в режимах сканування клавіатури, сканування матриці датчиків і введення по стробуючому сигналу. В режимі сканування клавіатури інформація, що вводиться в ОМ-ОЗП, відповідає позиції ключа в клавіатурі і стану вхідних сигналів SH і СО/SТВ.

Стан вхідного сигналу CO/STB відповідає старшому розряду цього формату, а стан вхідного сигналу SH - наступному по меншості розряду. Значення наступних трьох розрядів відповідають трьом молодшим розрядам лічильника сканування і номеру рядка, в якому натиснута клавіша. Значення трьох подальших розрядів відповідають значенням трьох розрядів, які передують трьом молодшим розрядам S2- SO лічильника сканування і номеру стовпця, в якому натиснута клавіша. Як клавіатура, що підключається до мікросхеми, може використовуватися будь-яка клавіатура, подібна клавіатурі пишучої машинки з 64-контактною матрицею клавіш, яка може бути розширена до 256-контактної матриці.

В режимі матриці датчиків дані, що поступають з входів RET7-RETO, вводяться безпосередньо в той рядок ОЗП датчиків, який відповідає сканованому в даний момент рядку матриці. Отже, кожна позиція ключа в матриці відповідає певній позиції ОЗП датчиків. Входи SH і CO/-STB при роботі в режимі матриці датчиків не використовуються. До буферних схем клавіатури і датчиків в цьому режимі можна підключати не тільки ключі. Будь-яка логічна схема, якою можна, управляти за допомогою виходів сканування S3-SO, вводить дані на входи RET7-RETO. Наприклад, до входів RET7-RETO можна підключати вісім мультиплексованих каналів введення і сканувати їх за допомогою мікросхеми КР580ВВ79. Інформація, прочитана з ОЗП датчиків, буде інверсною.

В режимі введення по стробуючому сигналу вміст входів RET7-RETO записується в буферні схеми клавіатури і датчиків строб-імпульсом CO/STB. Вхід SH в цьому режимі не використовується. Тривалість строб-імпульсу повинна бути не менше одного періоду Тс.

Схема управління і усунення брязкоту клавіатури призначена для управління скануванням клавіатури в режимах 2- і N-клавішних зчеплень, N-клавішних зчеплень з виявленням помилок, а також в режимах сканування матриці датчиків і введення по стробуючому сигналу. Крім того, вона усуває вплив брязкоту клавіатури.

В режимі сканування клавіатури з виявленням 2-клавішних зчеплень введення здійснюється по одній клавіші, а при натисненні двох і більш клавіш код жодної з них не буде введений в ОМ-ОЗП датчиків.

В режимі сканування клавіатури з виявленням N- клавішних зчеплень при натисненні декількох клавіш всі вони дешифруються і вводяться в ОМ-ОЗП датчиків відповідно до порядку сканування.

В режимі сканування клавіатури з виявленням N- клавішних зчеплень при програмуванні команди «Скид переривання -установка виявлення помилок» введення здійснюється тільки по одній клавіші. При одночасному натисненні двох і більш клавіш код жодної з них не вводиться в ОМ-ОЗП датчиків, але при цьому в слові стану встановлюється прапор помилки D6.

Зворотний магазин - ОЗП датчиків призначено для зберігання з подальшим прочитуванням коду позиції клавіш, стану ключів в матриці датчика, а також інформації, що вводиться по стробуючому сигналу. ОМ-ОЗП датчиків представляє собою ОЗП з організацією 8Х8, яке може виконувати дві функції. В режимах сканування клавіатури або введення по стробуючому сигналу воно працює як ОМ-ОЗП (зворотний магазин, працюючий за принципом «першим ввійшов - першим вийшов»). Кожне значення даних, що знову вводиться, в цьому випадку записується в подальші комірки ОЗП і кожна з них згодом прочитується в тому ж порядку, в якому вона вводилася. В режимі сканування матриці датчиків дане ОЗП працює як ОЗП датчиків. Кожний рядок ОЗП датчиків завантажується станом відповідного рядка датчиків в матриці датчиків. В цьому режимі на виході INT встановлюється напруга високого рівня тільки в тому випадку, якщо виявлено зміну стану датчиків.

Схема аналізу стану ОМ-ОЗП датчиків призначена для відображення стану ОМ-ОЗП датчиків, тобто стежить за числом символів, що містяться в ОМ-ОЗП датчиків, і за тим, чи є він повним або порожнім. Дуже велике число операцій прочитування з ОМ-ОЗП або запису в ОМ-ОЗП розпізнається як помилка. Схема аналізу стану ОМ-ОЗП датчиків формує також сигнал переривання INT, якщо ОМ-ОЗП містить інформацію. В режимі сканування матриці датчиків схема аналізу стану ОМ-ОЗП датчиків стежить тільки за числом символів в ньому (їх може бути не більше семи).

Описані нижче команди програмують режим роботи мікросхеми КР580ВВ79. Перед програмуванням режиму роботи необхідно встановити мікросхему в початковий стан. На вхід SP потрібно подати напругу високого рівня тривалістю не менш 6Т_с. ОМ-ОЗП датчиків і ОЗП відображення в нульовий стан сигналом SR не встановлюються.

Команда «Встановлення режимів роботи клавіатури і дисплея» призначена для задання режиму роботи мікросхеми КР580ВВ79. На мал. показано детальне кодування даної команди. Розряди D4 і D3 визначають код режиму роботи дисплейної частини, а розряди D2-DO - код режиму роботи клавіатурної частини мікросхеми.

Таблиця Формат команди «Встановлення режимів роботи клавіатури і дисплея»

розряд	значення
D0-D2	код D2 D1 D0 режим роботи клавіатури кодоване сканування клавіатури з визначенням 2-клавішних зчеплень дешифроване сканування клавіатури з визначенням 2-клавішних зчеплень кодоване сканування клавіатури з визначенням N-клавішних зчеплень дешифроване сканування клавіатури з визначенням N-клавішних зчеплень кодоване сканування матриці датчиків дешифроване сканування матриці датчиків ввід по стробуючому сигналу, кодоване сканування дисплею ввід по стробуючому сигналу, дешифроване сканування дисплею
D3-D4	код D4 D3 режим роботи дисплею 8-розрядний,8- символьний, ввід зліва 16-розрядний,8- символьний, ввід зліва 8-розрядний,8- символьний, ввід справа зі ссувом 16-розрядний,8- символьний, ввід справа зі ссувом
D5-D7	код D7 D6 D5 команда встановлення режимів роботи клавіатури та дисплею

Програмований інтерфейс клавіатури мікросхеми припускає одночасне виконання в мікрокомп'ютерних системах операцій з клавіатурою і дисплеєм. Перехід мікросхеми з одного режиму в інший здійснюється відповідним кодом команди і не вимагає попереднього апаратного або програмного скидання.

Команда «Програмування синхронізації» призначена для забезпечення необхідної швидкості сканування клавіатури-дисплея, а також узгодження циклу синхронізації мікропроцесора з внутрішнім циклом синхронізації мікросхеми. Формат команди:

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
			К=2÷31

D7-D5 - код команди «Програмування синхронізації»;

D4-DO - код програмованого коефіцієнта розподілу (К).

Команда «Читання ОМ-ОЗП датчиків» використовується для читання даних з ОМ-ОЗП датчиків. Формат команди:

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
			А	Х	Адреса

D7-D5 - код команди «Читання ОМ-ОЗП датчиків»;

D4 - прапор автоінкреминування;

DЗ- розряд не використовується;

D2-DО - адреса рядка, читаного мікропроцесором.

В режимі сканування матриці датчиків використовується прапор автоінкреминування D4 і розряди адреси D2-DО. В клавіатурному режимі і режимі введення по стробуючому сигналу для читання ОМ-ОЗП датчиків достатньо подати тільки код команди.

Команда «Читання ОЗП відображення» використовується для читання даних з ОЗП відображення. Формат команди:

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
			А	Адреса

D7-D5 код команди «Читання ОЗП відображення»;

D4 - прапор автоінкремінування;

D3-DO - адреса рядка, в який записується інформація.

Оскільки для читання даних з ОЗП відображення і їхнього запису в ОЗП відображення використовується один і той же лічильник адреси, то ця команда одночасно встановлює також адресу наступного рядка запису даних і режим автоінкремінування при записі. Якщо прапор автоінкремінування D4 встановлений в 1, то адреса символу після кожної операції читання (записи) буде збільшуватися на 1 і наступне читання (запис) буде відбуватися з наступного рядка (в наступний рядок).

Команда «Запис в ОЗП відображення» використовується для запису інформації в ОЗП відображення. Формат команди:

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
			А	Адреса

де D7-D5 - код команди «Запис в ОЗП відображення»;

D4 - прапор автоінкреминування;

D3-DO - адреса рядка, в який записується інформація.

Адресація і автоінкремінування при записі в ОЗП відображення аналогічні адресації і автоінкремінуванню при читанні з ОЗП відображення. Відмінність полягає в тому, що команда «Запис в ОЗП відображення» не впливає на вибір джерела інформації при читанні, тобто мікропроцесор буде проводити читання з того ОЗП (ОЗП відображення або ОМ-ОЗП датчиків), який був вказаний останнім.

Команда «Гасіння - заборона запису відображення» використовується для гасіння відображення на виходах DSРА3-DSРА0 і DSРВ3- DSРВ0, а також для заборони запису в одну з половин ОЗП відображення або обидві половини одночасно.Формат команди:

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
			Х	А	В	А	В

D7-D5 - код команди «Гасіння - заборона запису відображення»;

D4 розряд не використовується;

DЗ - заборона запису в ОЗП відображення по входах D7-D4 для каналу А;

D2 - заборона запису в ОЗП відображення по входах DЗ-ВО для каналу В;

D1 - гасіння виходів DSРА3-DSРА0 для каналу А;

D0- гасіння виходів DSРВ3-DSРВО для каналу В.

Гасіння відображення або заборона запису інформації в ОЗП відображення здійснюється при записі 1 у відповідний розряд команди «Гасіння - заборона запису відображення». Після апаратного скидання виходи DSРА3-DSРА0, DSРВ3-DSРВ0 і BD автоматично встановлюються в стан низького рівня.

Команда «Скид» призначена для здійснення програмного скидання мікросхеми, скидання слова стану і переривання сигналу INT, а також скидання ОЗП відображення і виходів DSРА3-DSРА0, DSРВ3-DSРВ0 в код, який визначається розрядами DЗ, D2.

Команда «Скид переривання - установка режиму виявлення помилок» призначена для скидання сигналу INT в режимі матриці датчиків і установки спеціального режиму виявлення помилок в клавіатурному режимі з N- клавішним зчепленням. Формат команди:

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
				Х	Х	Х	Х

D7-D5 - код команди «Скид переривання - установка режиму виявлення помилок»;

D4 - код установки режиму виявлення помилок;

D3-DО - байдужий стан.

Дата добавления: 2015-07-20