Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра КСА
Розрахункова робота
з курсу «Мікропроцесорні пристрої»
на тему: „Розроблення інтерфейсу зовнішніх пристроїв”
Варіант - 26
Перевірив:
Бучма І.М.
м. Львів 2016
Завдання
Розробити принципову схему інтерфейсу для під’єднання зовнішнього пристрою до системної шини комп’ютера. Скласти підпрограму обслуговування цього інтерфейсу системами команд 8-розрядного МП або МК.
Дані зовнішнього пристрою (ЗП)
Розрядність ЗП
16
Кількість ЗП
1
Наявність синхронізуючого строб сигналу
Є
Рівень стробу
Низький
Напрям передачі даних
ПК(ЗП
Адреси елементів інтерфейсу
64H-67H
Дані системної шини комп'ютера
Розрядність шини адреси
16
Розрядність шини даних
8
Кількість сигналів шини управління
5
Наявність напруги живлення
+5В
Короткі теоретичні відомості
Якщо дані супроводжуються строб-сигналом, оскільки цей сигнал є асинхронним, тобто мікропроцесор не може знати коли саме він з’явиться, то його необхідно запам’ятати в інтерфейсі. Для цього служать прапорці інтерфейсу.
Як прапорець можна використати RS-тригер (в нашому випадку дані передаються від комп’ютера до зовнішнього пристрою, то RS-тригер не використовуємо). Якщо дані супроводжуються строб сигналом і передаються від зовнішнього пристрою до комп’ютера то обов’язковим елементом інтерфейсу є реєстр стану інтерфейсу.
До входів цього реєстру під’єднуються виходи прапорців. Реєстр
стану в цьому випадку є першим елементом до якого звертається комп’ютер при обслуговуванні зовнішніх пристроїв в режимі програмного опитування. Якщо він знаходить що в якихось розрядах реєстру стану прапорці є в стані “1”, то він переходить на обслуговування цих пристроїв.
Адреси елементів інтерфейсу у двійковому коді
64Н(16)= 1100100(2)
65Н(16)= 1100101(2)
66Н(16)= 1100110(2)
67Н(16)= 1100111(2)
Апаратна частина
Склад інтерфейсу :
1) Порт вводу 1.
2) Порт вводу 2.
3) Дешифратор адрес.
4) Логічні елементи.
5) Роз ’єми.
Елементна база :
1) Реєстр 8282 - 2 шт.
3) Дешифратор К555ИД7
4) Логічні елементи :
4.1) 2-АБО-НЕ – 2 шт.
4.2) 1-АБО -НЕ– 1 шт.
4.3) 2-АБО – 1 шт.
4.4) 2-І – 1 шт.
5) Роз’єми :
5.1) Системної шини комп’ютера – 1шт.
5.2) Зовнішнього пристрою – 1 шт.
Принцип роботи
Коли МП має дані для передачі мікропроцесор по команді OUT 64 в третьому машиному періоді виставляє адресу регістра RG (64H) на шину адреси і виставляє необхідні дані на шину даних (молодший байт даних). Після цього по команді OUT 67 в третьому машиному циклі на шину адреси виставляється адреса регістра RG (67H) на шину даних виставляться старший байт необхідної інформації. При цьому формується строб-сигнал низького рівня. Підпрограма використовує комірку пам‘яті 6400(молодший байт даних) і 6401 молодші біти (старший байт) з яких дані відправляються на порт інтерфейсу. В результаті виконання підпрограми 12 біт даних записуються на 2-х регістрах розробленого інтерфейсу.
Звертання порта вводу 1.
Вихід дешифратора Q0 разом із виходом IOW шини комп’ютера, з’єднаний з логічним елементом 2-АБО-НЕ. Вихід елемента 2-АБО-НЕ під’єднаний до входу STB порта вводу 1.
Коли комп’ютер виставляє на адресну шину 64H, а шина управління формує сигнал IOW, то відбувається запис даних із порту вводу 1.
-IOW (I / O Write) - строб запису даних в пристрої вводу / виводу. Пристрій вводу / виводу має приймати дані по позитивному (задньому) фронту сигналу - IOW.
Звертання порта вводу 2.
Вихід дешифратора Q1 разом із виходом IOW шини комп’ютера, з’єднаний з логічним елементом 2-АБО-НЕ. Вихід елемента 2-АБО-НЕ під’єднаний до входу логічного елемента 1-АБО-НЕ і з виходу під’єднаний до входу STB порта вводу 2.
Коли комп’ютер виставляє на адресну шину 67H, а шина управління формує сигнал IOW, то відбувається запис даних із порту вводу 2.
Дані з ОЕ першого RG разом з ОЕ другого RG поступають на вхід STB зовнішнього пристрою.
Підпрограма обслуговування ЗП
Машинний код
Мітка
Мнемокод
Коментар
11000100
00000000
00110010
PP
LDA 6400
Читання даних з пам’яті комп’ютера 6400
11011011
01100100
OUT 64
Вивід даних на порт виводу 1
11000100
00000000
00110001
LDA 6401
Читання даних з пам’яті комп’ютера 6401
11011011
0110011
OUT 67
Вивід даних на порт виводу 2
11001001
RET
Повернення з підпрограми обслуговування
Висновок: виконавши цю розрахункову роботу я навчився розробляти інтерфейс для під’єднання зовнішніх пристроїв до системної шини комп’ютера. Освоїв принцип роботи такої схеми та склав для неї програму обслуговування.