В системах управления для реализации интерфейса микропроцессорной системы с периферийными устройствами в качестве устройства ввода-вывода используется БИС KP580BB55, которая представляет собой универсальную, программируемую БИC, с помощью которой возможна организация синхронного и асинхронного обмена в параллельном формате практически с любым несерийным оборудованием. В состав БИC (рис. 3.9) входят три восьмиразрядных канала PA, PB, PC, схема управления с регистром управляющего слова (РУС).
Обмен информацией между каналами ввода-вывода и шиной данных МП системы осуществляется через двунаправленную шину данных DO-D7. Управляющими сигналами являются: RD, WR, CS, а также АО и А1, которые определяют адрес канала ввода-вывода (табл. 3.2).
Рисунок 3.9 – Структура БИС КР580ВВ55
Таблица 3.2 - Назначение сигналов БИС КР580ВВ55
Назначение
Наименование
Примечание
CS
Выбор микросхемы
При CS=0 – разре-шение работы БИС.
При CS=1- D0-D7 в третьем состоянии
RD
Чтение
Чтение данных с БИС на шину данных
WR
Запись
Запись данных на БИС
RESET
Сброс
При RESET=1 – все регистры обнуляют-ся и все каналы переводятся в режим ввода
А1, А0
Адреса канала
00 DO-D7¨PA
10 DO-D7¨PB
01 DO-D7¨PC
11 DO-D7¬®PУС
Перед началом работы или в процессе работы (при необходимости изменения режимов работы каналов) программным способом в БИС заносятся специальные команды инициализации, изменяющие режимы работы БИС, т.е. осуществляется занесение их в регистр управляющего слова (РУС). Структура управляющего слова приведена на рис. 3.10.
Рисунок 3.10 – Структура управляющего слова
Содержимое этого слова задается одним из трех возможных режимов работы каналов ввода-вывода:
режим 0 - основной;
режим 1 - стробирующий однонаправленный;
режим 2 - стробирующий двунаправленный.
Управляющее слово засылается командой OUT из аккумулятора МП в РУС.
Режим 0
В этом режиме по сигналу, который подается на вход RD/WR, данные читаются / записываются из периферии / в периферию через канал, который выбирается с помощью сигналов на входах АО, А1. Информация сохраняется на выходе канала до записи новой информации в данный канал.
Режим 1
В этом режиме осуществляется асинхронный обмен информацией между портом и периферией через каналы РА и РВ. Канал PC используется для передачи управляющих сигналов.
Режим 2
В этом режиме БИС имеет один двунаправленный канал РА, а пять разрядов канала PC используются как управляющие.
Рассмотрим, как осуществляется подключение БИС KP580BB55 к шинам МП и внешним устройствам.
На рис. 3.11 приведена схема включения БИС для возбуждения светодиодов и ввода информации посредством интегральных ключей. Это типичный пример электрической схемы для понимания основных принципов использования БИС и решения сложных проблем организации интерфейса.
Для выбора устройства используются адресные линии А7..А2. В примере адрес порта -FO. Если на адресных линиях А7 - А4 установлена логическая 1, а разряды адреса A3 и А2 равны логическому 0, то это соответствует режиму выбора микросхемы. Адресные выходы А1 и АО микропроцессора соединяются непосредственно со входами А1 и АО БИС. Логическая комбинация сигналов на этих входах определяет внутренний порт, с которым осуществляется связь: PA, PB, PC, РУС. Выводы системной шины данных МП соединяются непосредственно со входами D0-D7 БИС (двунаправленное буферирование шины данных не используется).
Активный уровень сигнала RESET (логическая 1) устанавливает БИС в начальное состояние, при котором все каналы переводятся в режим ввода, а регистры переводятся в состояние логического 0.
Выводы микросхемы PAО, PA1, РА2, РСО и РС1 соединяются со светодиодами. Если на указанных выше выводах устанавливается сигнал низкого уровня путем записи логического 0, то это передается через разряды шины данных в канал РА или PC и соответствующие светодиоды включаются. Канал РВ соединен с электронными ключами, на основе которых строятся логические элементы (ЛЭ). Таким образом, БИС имеет следующую конфигурацию: каналы РА и PC настроены на вывод, а РВ - на ввод информации.
Программа управления БИС должна выполнять простые задачи:
запись управляющего слова для задания конфигурации БИС;
введение управляющего слова в канал РВ;
запись слова в канал РА;
вывод управляющего слова из канала РВ;
запись слова в канал PC.
Рисунок 3.11 – Схема включения БИС
Согласно формату управляющего слова (рис. 3.10) для решения любой задачи необходимая конфигурации БИС может быть представлена рис. 3.12.
Рисунок 3.12 – Управляющее слово БИС
Так как адрес БИС - FO, то адреса внутренних каналов имеют обозначения: PA = FO; PB = F1; PC = F2; PYC = F3. Программа инициализации БИС и обслуживания периферийных устройств на Ассемблере для МП580 имеет вид
MVI А, 82Н
OUT OF3H ; запись управляющего слова
BACK: IN OF1Н ; введение слова из канала РВ
OUT OFOH ; вывод слова в канал РА
СМА ; дополнение слова из канала РВ
OUT OF2H ; вывод слова в канал PC
JMP BACK ; возвращение к началу цикла
Изменить конфигурацию БИС можно с помощью записи нового управляющего слова в канал управления.
