Методические указания: при решении задачи доработать блок-схему и программу, демонстрирующую использование портов.
1. Блок-схема программы, по которой данные считываются с тумблеров и выдаются на светодиоды.
2. Программа, по которой данные считываются с тумблеров и выдаются на светодиоды.
| АДРЕС | КОМАНДА | СОДЕРЖИМОЕ ЯЧЕЙКИ ОП | КОММЕНТАРИИ |
| MVI A, 81 | 3E | Программирование интерфейса | |
| OUT FB | D3 | ||
| FB | |||
| START: IN FA | DB | Чтение данных из порта ввода | |
| FA | |||
| OUT F9 | D3 | Запись данных в порт вывода | |
| F9 | |||
| JMP START | C3 | Безусловный переход | |
| 800А |
3. Проверить работу программы для трех произвольных комбинаций положений тумблеров.
Примечание: К трем разрядам порта С (С1, С2, С3) подсоединены тумблеры, т.е. запрограммировав ППИ определенным образом можно считывать данные с тумблеров и выводить данные на светодиодные индикаторы.
К 8 разрядам порта В (В0-В7) подключены светодиодные индикаторы. Этот порт будет программироваться как порт вывода. К нулевому разряду порта В (В0) кроме светодиода подключен громкоговоритель, т.е. организовав определенным образом программу, можно заставить громкоговоритель звучать.
Практическая работа № 17
Тема: Интерфейсные интегральные схемы обмена информацией в параллельной форме
Цель работы: Изучить структуру, назначение выводов, управляющие сигналы и схемы включения микросхемы программируемого параллельного интерфейса (ППИ).
Задание 1. Записать назначение и состав программируемого параллельного интерфейса КР580ВВ55.
Задание 2. Зарисовать структурную схему микросхемы КР580ВВ55.
Задание 3. Указать назначение входов/выходов микросхемы КР580ВВ55.
Задание 4. Перечислить и охарактеризовать режимы работымикросхемы КР580ВВ55.
Задание 5. П рограммирование режима работы ППИ.
КА - 0(вывод)
КВ - 1(вывод)
КС - (ввод)
1) Нарисовать конфигурацию выводов ППИ.
2) Сформировать управляющее слово
3) Определить адреса всех регистров ППИ
4) Написать программу инициализации
5) Листинг программы
6) Записать логическую функцию, формирующую сигнал CS и нарисовать логическую схему
Микросхема КР580ВВ55А
Микросхема KP58GBB55A — программируемое устройство ввода/вывода параллельной информации, применяется в качестве элемента ввода/вывода общего назначения, сопрягающего различные типы периферийных устройств с магистралью данных систем обработки информации.
Условное графическое обозначение микросхемы приведено на (рисунке 1, назначение выводов — в таблице 1, структурная схема показана на рисунке 2.
Рисунок 1 Условное графическое обозначение КР580ВВ55А
| Таблица 1. Назначение выводов
|
Рисунок 2. Структурная схема КР580ВВ55
| Таблица 2. Выбор канала и управление передачей
|
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 ВА, ВВ, ВС, 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 ВА и ВВ и два 4-разрядных канала ВС.
В режиме 1 обеспечивается возможность ввода или вывода информации в/или из периферийного устройства через два независимых 8-разрядных канала ВА и ВВ по сигналам квитирования. При этом линии канала С используются для приема и выдачи сигналов управления обменом.
В режиме 2 обеспечивается возможность обмена информацией с периферийными устройствами через двунаправленный 8-разрядный канал ВА по сигналам квитирования. Для передачи и приема сигналов управления обменом используются пять линий канала ВС.
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 2.
Режим работы каждого из каналов ВА, ВВ, ВС определяется содержимым регистра управляющего слова (РУС). Произведя запись управляющего слова в РУС, можно перевести микросхему в один из трех режимов работы:
режим 0 — простой ввод/вывод,
режим 1 — стробируемый ввод/вывод,
режим 2 — двунаправленный канал
Рисунок 3. Графическое представление режимов работы каналов
|
Рисунок 4. Формат управляющего слова определения режима работы
* Безразличное состояние
|
Рисунок 5. Формат управляющего слова установки и сброса разрядов регистра канала С
| Таблица 3.
|
При подаче сигнала SR РУС устанавливается в состояние, при котором все каналы настраиваются на работу в режиме 0 для ввода информации. 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 состояния сбрасываются. Графическое представление режимов работы каналов показано на рисунке 3, а формат управляющего слова, определяющего режимы работы каналов приведен на рисунке 4.
В дополнение к основным режимам работы микросхема обеспечивает возможность программной независимой установки в 1 и сброса в 0 любого из разрядов регистра канала ВС. Формат управляющего слова установки/сброса разрядов регистра канала ВС показан на рисунке 5.
Если микросхема запрограммирована для работы в режиме 1 или 2, то через выводы ВС0 и ВСЗ канала ВС 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 ВС. Эта особенность микросхемы позволяет программисту запрещать или разрешать обслуживание любого внешнего устройства ввода/вывода без анализа запроса прерывания в схеме прерывания системы.
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 каналов ВА, ВВ, ВС, которые приведены в таблице3.
В режиме 1 передача данных осуществляется только через каналы ВА и ВВ, а линии канала ВС используются для приема и выдачи сигналов управления обменом (сигналов квитирования).
Форматы управляющих слов и функциональные схемы каналов ВА и ВВ при вводе данных в режиме 1 показаны на рисунке 6.
Рисунок 6. Форматы управляющих слов (а, в) и функциональные схемы ввода данных (б, г) в режиме 1
| 
Рисунок 7. Форматы управляющих слов (а, в) и функциональные схемы вывода данных (б, г) в режиме 1
|
При подаче сигнала 
(стробирующий сигнал приема) низкого уровня данные записываются во входной регистр соответствующего канала.
Выходой сигнал ASK RS «Подтверждение приема» высокого уровня свидетельствует о том, что входные данные записаны во входной регистр канала.
Сигнал на выходе IRQ «Запрос прерывания» может использоваться для прерывания работы микропроцессора и устанавливается в состояние высокого уровня, если сигналы , ASK RC и 
в состоянии высокого уровня и соответствующий разряд регистра канала ВС, используемый как триггер разрешения выработки запроса прерывания по данному каналу, установлен в состояние высокого уровня. Сигнал IRQ сбрасывается в состояние низкого уровня при чтении информации из соответствующего канала.
Для разрешения выработки сигнала IRQ ВА используется 4-й разряд регистра канала ВС, а для сигнала IRQ BB 2-й разряд регистра канала ВС.
Форматы управляющих слов и функциональные схемы каналов ВА и ВВ при выводе информации в режиме 1 показаны на рисунке7.
Сигнал низкого уровня на выходе 
(стробирующий сигнал записи) свидетельствует о том, что микропроцессор произвел запись данных в выходной регистр канала.
Сигнал низкого уровня на входе 
(подтверждение записи) свидетельствует о том, что внешнее устройство приняло данные, записанные в микросхему.Сигнал IRQ устанавливается в состояние высокого уровня, если сигналы , в состоянии высокого уровня и соответствующий разряд регистра канала ВС, используемый как триггер разрешения выработки запроса прерывания по данному каналу, установлен в состояние высокого уровня. В состояние низкого уровня сигнал IRQ сбрасывается при переходе сигнала в состояние низкого уровня. Для разрешения выработки сигнала IRQ ВА используется 6-й разряд регистра канала ВС, а для сигнала IRQ BB 2-й разряд регистра канала ВС.
При работе микросхемы в режиме 2 обеспечивается возможность o6мeнa информацией с периферийными устройствами только по 8-разрядному двунаправленному каналу ВА. Для обеспечения протокола обмена используется пять линий канала ВС.
Формат управляющего слова и функциональная схема вводa/вывода данных в режиме 2 показаны на рисунке 3.28, временная диаграмма работы микросхемы в режиме 2— на рисунке 8.
Рисунок 8. Формат управляющего слова (а) и функциональная схема ввода/вывода данных (б) в режиме 2
Функции сигналов управления, используемых при передаче информации в режиме 2, и временные соотношения между ними такие же, как и в режиме 1.
В режиме 2 допускается любая последовательность передачи данных, при которой сигнал появляется раньше сигнала 
, а сигнал 
- раньше сигнала .
Если микросхема запрограммирована для работы в режиме 1 или 2, то состояние каждого сигнала управления об установлении связи с периферийным устройством, принимаемого и выдаваемого через выводы канала ВС фиксируется в регистре канала ВС. Это позволяет программисту простым чтением содержимого регистра канала ВС проверить состояние каждого периферийного устройства, подключенного к микросхеме, и в соответствии с состоянием внешнего устройства изменять процесс прохождения программы.
Для чтения информации состояния используется обычная операция чтения канала ВС.
Практическая работа № 18
Тема: Интерфейсные интегральные схемы обмена информацией по запросам прерываний
Цель работы: Изучить структуру, назначение выводов, управляющие сигналы и схемы включения микросхемы программируемого блока приоритетного прерывания (ПБПП).
Задание 1. Записать назначение и состав программируемого контроллера прерываний КР580ВН59.
Задание 2. Зарисовать структурную схему микросхемы КР580ВН59.
Задание 3. Указать назначение входов/выходов микросхемы КР580ВН59.
Задание 4. Перечислить и охарактеризовать режимы работымикросхемы КР580ВН59.
Задание 5. П рограммирование режима работы ПБПП.
В системе работают 2 ПКП. Ведомый ПКП подключен ко входу IRQ4 ведущего контроллера. Начальный адрес массива векторов ведущего контроллера -E480h, вектора следуют друг за другом через 8 байт. Начальный адрес массива векторов ведомого контроллера - 5AC0h, вектора следуют друг за другом через 4 байта. Запрос прерывания от УВВ пришёл на вход IRQ5 ведомого ПКП.
1. Нарисовать схему включения ПКП и указать логические сигналы на выводах контроллеров.
2. Сформировать УСИ 1, УСИ 2 и УСИ 3А для ведущего контроллера.
3. Сформировать УСИ 1, УСИ 2 и УСИ 3В для ведомого контроллера.
4. Написать программу инициализации контроллеров, если адрес ведущего ПКП - 98h, а адрес ведомого ПКП – 9Ah.
5. Определить формат трёхбайтовой команды CALL <вектор прерывания №>, которую сформирует система, и вектор прерывания.
6. После окончания прерывания обслуженному УВВ присвоить высший приоритет.
7. Изобразить распределение приоритетов до и после выполнения задания 6.
