Ерохин И.И. Конспект лекций по дисциплине Микропроцессорная техника

новым числом во время счёта не влияет на текущий период, однако последующий

просчёт будет осуществляться с новым коэффициентом пересчёта. Низкий уровень

сигнала на входе GATE (или спад сигнала) запрещает счёт, и на выходе счетчика

устанавливается сигнал высокого уровня. Сигнал высокого уровня разрешает счёт,

а положительный перепад запускает счётчик из начального состояния. Следует

отметить, что числом 3 счётчики в этом режиме загружать нельзя.

Режим 4 - счётчик событий (рис. 9.4, д)). В режиме 4 по окончании счёта чис-

ла, загруженного в счётчик, на выходе OUT появляется отрицательный импульс дли-

тельностью ТCLC. Запись в счетчик во время счета младшего байта не влияет на

текущий счёт, а запись старшего байта перезапускает счётчик. Напряжение низкого

уровня или отрицательный фронт на входе GATE запрещает счёт, а сигнал высокого

уровня – разрешает.

Режим 5 - счётчик событий с автозагрузкой (рис. 9.4, е)). Отличие от режима 4

состоит в том, что счётчик является перезапускаемым, т. е. каждое нарастание сигнала

на входе GATE перезапускает счётчик. Загрузка счётчика новым числом не влияет на

длительность текущего цикла, однако следующий цикл будет определяться вновь

записанным числом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Самофалов К. Г. и др. Микропроцессоры. - К.: Техника, 1986.

 ЛЕКЦИЯ 10 Error:

Reference source not found

ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ИНТЕРФЕЙС ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ОБМЕНА

ИНФОРМАЦИЕЙ

Цель лекции: изучение процесса практического использования интерфейса

последовательного обмена информацией МК1  МК2, МК  ПЭВМ - сопря-

жение БИС К580ВВ51 (Intel 8251) с системной шиной МПУ, режимов работы,

управляющих слов инициализации и операционных слов, формата слова состо-

яния, подпрограмм приёма/передачи.

1. Общие положения

БИС К580ВВ51 (Intel 8251) представляет собой универсальный синхронно-

асинхронный приёмник/передатчик (УСАПП – USART) последовательной связи,

обеспечивающий средства реализации связного канала между МК1  МК2

или МК  ПЭВМ в стандарте RS232C или "токовая петля".

С помощью УСАПП осуществляется преобразование параллельного формата

слов данных в последовательный, со служебными символами для их передачи

по каналу связи с заданной скоростью, и наоборот, последовательный формат

принимаемых из канала связи данных, преобразуется в параллельный формат.

Затем осуществляется считывание этих данных микропроцессором.

УСАПП может быть запрограммирован для работы в пяти режимах:

асинхронная передача; асинхронный приём; синхронная передача; синхронный

приём с внутренней синхронизацией; синхронный приём с внешней синхро-

низацией. Конструктивно СБИС К580ВВ51 выполнена в пластмасовом кор-

пусе с 28 выводами, условное обозначение которой приведено на рис. 10.1.

27

28

1

2 19

5 3

6

7 22

8 17

12 24

11 23

10

13 14

25 15

9 18

16

20

21

D0 PCI

D1

D2

D3 TxD

D4 RxD

D5

D6 DSR

D7 CTS

C/D DTR

CS RTS

WR

RD RxRD

RxC TxRD

TxC TxE

SYN

CLK

RES

Назначение выводов микросхемы:

D0. . . D7 - Двунаправленная шина ШД - МП  МК

C/D - Вход - выбор РУС или регистра данных

CS - Вход сигнала выборки микросхемы

WR - Сигнал низкого уровня - разрешения записи

RD - Сигнал низкого уровня - разрешения чтения

RxC - Вход сигнала синхронизации приёмника

TxC - Вход сигнала синхронизации передатчика

SYN - Вид синхронизации для синхронного режима

CLK - Вход синхроимпульсов ГТИ (F1)

RESET - Вход сигнала аппаратного сброса

TxD - Вывод - передача данных

RxD - Ввод - приём данных

DSR - Вход готовности передатчика терминала

Рис. 10.1 – Условное обозначение микросхемы К580ВВ51

CTS - Вход сигнала готовности приёмника терминала принять данные.

DTR - Выход сигнала запроса готовности передатчика терминала к передачи.

RTS - Выход сигнала запроса готовности приёмнику терминала к приёму.

RxRD - Выход - данные готовы для ввода в МП, можно использовать в каче-

стве сигнала запроса прерывания или сигнала синхронизации обмена.

TxRD - Выход - передатчик готов принять данные от МП, можно использовать

в качестве сигнала запроса прерывания или сигнала синхронизации

программного обмена с МП.

TxE - Выход - окончание передачи данных.

Сопряжение УСАПП с системной шинной МПУ

Интерфейс микросхемы К580ВВ51 с системной шиной МПУ (МК "Элект-

роника МС 2721") показан на рис. 10.2.

ША A0

ШД D0 … D7

ШУ IO\RD IO\WR ЧТ ЗП F2 Cбр.

К таймеру OUT2

Адресный CS C/D D7…D0 RD WR CLK RESET RxC TxC

селектор К580ВВ51

TxD RxD TxRD RxRD TxE RTS CTS DTR DSR SYN

К внешнему устройству (модему)

Рис. 10.2 - Сопряжение УСАПП с системной шиной МПУ

Сигналы на входах (CS, C/D, RD, WR) УСАПП определяют направление

потока информации, передаваемой между МП и УСАПП, приведены в таб-

лице 10.1.

Таблица 10.1

CS RD WR

C/D

Направление передачи и вид операции

ШД  УСАПП

0 1 0 0 Запись данных

0 1 0 1 Запись управляющих слов (УСИ)

ШД  УСАПП

0 0 1 0 Чтение данных

0 0 1 1 Чтение слова состояния

1 х х х Отключение

1.1. Форматы управляющих слов СБИС К580ВВ51

Режим работы и выполняемые функции микросхемы задаются програим-

мно. Это осуществляется передачей от МП в УСАПП управляющих слов двух

типов форматов: управляющих слов режима; управляющих слов команды.

Форматы этих управляющих слов показаны на рис. 10.3 и 10.4.

Управляющее слово режима (УСР); значения разрядов D0, D1 в асинхрон-

ном режиме определяют скорость приёма или передачи, заданием коэффи-

циента кратности скорости (Kv – деления частоты подаваемой на вход RxC и

TxC) 1, 16 или 64. Если, например, скорость передачи информации V = 9600 бод,

то частота сигнала синхронизации Frt.CLC подаваемая на входы RxC и TxC,

должна быть равной Frt.CLC = Kv  V. Тогда при V = 9600 бод и Kv = 16,

Frt.CLC = 153,6 кГц, а при Kv = 64, Frt.CLC = 614,4 кГц. В режиме синхронной

передачи/приёма, частота сигналов на входах RxC и TxC равна скорости пере-

дачи/приёма. Разряды D2 и D3 как для синхронного, так и для асинхронного

режимов определяют длину слова данных (BI = 5. . . 8). Разряд D4 управляет

разрешением или запрещением контроля на чётность или нечётность переда-

ваемой информации, если D4 = 1 (разрешён контроль), то значение разряда

D5 будет определять контроль на чётность или нечётность. При этом

контроле добавляется или вычитается бит из битов данных (в длину слова

данных он не входит). Значения битов D6 и D7 в асинхронном режиме

определяют число стоп-битов (S = 1; 1,5; 2), которые определяют окончание

посылки данных. В синхронном режиме эти биты определяют вид синхро-

низации – внешняя или внутренняя.

0 1 0 1

Скорость

передачи

0 0 1 1

Синхр. реж.

1 : 1

1 :16 1 : 64

0 1 0 1

Количество

информац.

бит

0 0 1 1

5 бит

6 бит 7 бит 8 бит

1 - разрешён; 0 - запрещён

Контроль

1 - чётность; 0 - нечётность

Тип контроля

0 1 0 1

Количество

стоп-бит

0 0 1 1

- 1 бит 1,5 бит 2 бит

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

УСР асинхронный режим

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

УСР асинхронный режим

Рис. 10.3 - Формат управляющего слова режима

Управляющее слово команды (УСК) программирует работу УСАПП: на

передачу – значение разряда D0; на приём – значение разряда D2; значения

разрядов D1 и D5 управляют обменом с терминалом; разряд D3 определяет

конец передачи, а D4 сброс регистра флагов ошибок; разряд D6 - програм-

мный сброс УСАПП (при D6 = 1 происходит возврат к формированию УСР -

УСИ), код управляющего слова программного сброса 40Н; разряд D7 – поиск

синхро символов для синхронного режима работы.

Разрешение передачи: 1 – разрешена; 0 - запрещена

Запрос готовности передатчика терминала к обмену - 1

Разрешение приёма: 1 – разрешон; 0 - запрещон

Конец передачи – 1, норма 0

Сброс флагов (триггеров) ошибок – 0

Запрос готовности приёмника терминала к обмену – 1

Программный сброс в исходное состояние (режим ожидания)

Разрешение поиска синхросимвола – 1 (при синхрон. режиме)

Рис. 10.4 – Формат управляющего слова команды

Перед использованием УСАПП, для передачи/приёма данных, в РУС

режима необходимо записать соответствующий код УСР. Все последующие

управляющие слова записываются в УСАПП в формате управляющих слов

команд (УСК) которые могут быть записаны в любое время.

Для программного возврата к формату УСР необходимо использовать

управляющее слово команды со значением кода 40Н – "Программный сброс".

После записи УСК (передачи) на выходе TxRD устанавливается значение

равное 1, сигнализирующее о готовности УСАПП принять данные от МП.

Программа приёма/передачи МК  ПЭВМ

Постановка задачи. Передать с МК "Электроника МС 2721" символьную

информацию "Передаёт МС 2721" в коде ASCII (Американский стандартный

код для обмена информацией) на ПЭВМ в стандарте RS232C. Скорость пере-

дачи – V = 9600 бод.

Для формирования программы определим значения кодов передаваемых

символов в соответствие с таблицей кодов ASCII. Код буквы "П" имеет зна-

чение 8FH, буквы "e" – A5H и. т. д. – значения передаваемых кодов; 8F, A5,

E0, A5, A4, A0, A5, E2, 20, 20, 8C, 91, 20, 32, 37, 32, 31, 2E, 20, 20.

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

УСК управляющее слово команды

Определим формат передаваемых / принимаемых слов (код управляющего

слова режима): коэффициент скорости передачи (режим асинхронный), прини-

маем Kv = 16; количество информационных битов – BI = 8; разрешение конт-

роля (чётность нечётность), принимаем – не разрешен, тогда Р = 0; число стоп-

бит (режим асинхронный), принимаем SB=1. На основании принятого формата,

в соответствии рис. 10.3, формируем код управляющего слова режима (ини-

циализации), значение кода УСР равно 4ЕН.

Формируем код управляющего слова команды (УСК – операции) в соот-

ветствии рис. 10.4 для режима передачи; D0 = 1 – передача разрешена, D1 = 1 –

запрос передачи, D2 = 0 – приём не разрешён, D3 = 0 – не используем опре-

деление конца передачи, D4 = 1 – сброс флагов ошибок, D5 = 1 – запрос приёма,

D6 = 0 – программный сброс УСАПП не производим (при D6 = 1 происходит

возврат к формированию УСР), D7 = 0 – режим асинхронный поэтому поиск

синхросимволов не нужен, тогда значение кода УСК для операции передачи,

равно 33Н. Код УСК для операции приёма будет иметь значение 16Н.

Определим частоту сигнала синхронизации (Frt.CLC) работы приёмника и пе-

редатчика, подаваемого на вход RxC и TxC УСАПП с выхода OUT2 таймера,

Frt.CLC = Kv  V = 16  9600 = 153,6 кГц

Сигнал синхронизации (Fт.CLC2) работы второго канала таймера К580ВИ53

поступает с выхода счётчика, который делит частоту кварца (Fq) генератора

тактовых импульсов микроконтроллера на 10, то есть Fт.CLC2 = Fq / 10 =

18432 / 10 = 1843,2 кГц. Для формирования на выходе таймера OUT2 (счётчик

2) тактовых импульсов частотой 153,6 кГц = Frt.CLC, используем таймер в

режиме делителя частоты скважностью 2 (генератор меандра – режим 3),

тогда число N загружаемое (и запускающее счётчик) в счётчик определится,

N = Fт.CLC2 / Frt.CLC = 1843,2 / 153,6 = 12 = 0СН

Управляющее слово инициализации таймера (настройки на требуемый

режим работы) составляем с использованием формата УСИ /1, с. 193), значе-

ние кода которого для приведенных условий равно 96Н.

Адрес регистра управляющего слова таймера – Е3Н, а счётчика 2 – Е2Н.

Адрес регистров; режима, команды, слова состояния УСАПП – F9Н, а реги-

стра данных F8Н.

Требуемые параметры и данные определены, теперь переходим к форми-

рованию программы приёма/передачи информации для МК "Электроника

МС 2721"

Таблица 10.2 - Программа приёма-передачи информации МК  ПЭВМ

Ад-

рес

Машин-

ный код

Мет-

ка

Мнемокод Комментарий

1 2 3 4 5

1900

1902

1904

TXD:

MVI A, 96Н

OUT E3Н

MVI A, 0СН

;Программа передачи - TXD.

; Инициализация таймера К580ВИ53 -

; режим 3 (делителя частоты).

; Загрузка в счётчик 2 числа N = 0СН

Продолжение таблицы 10.2

1 2 3 4 5

1906

1908

190А

190С

190Е

1910

1912

1914

1917

1919

191B

191E

191F

1921

1924

1925

1927

1928

192B

1930

1932

1935

1938

193C

1940

1944

1950

L1:

L2:

RXD:

OUT E2Н

MVI A, 40Н

OUT F9Н

MVI A, 4ЕН

OUT F9Н

MVI A, 33Н

OUT F9Н

LXI H, 30 19Н

IN F9Н

ANI 01H

JZ L2

MOV A, M

SBI 19H

JZ L2

MOV A, M

OUT F8Н

INX H

JMP L1

HLT

DATA 8F, A5,

E0, A5, A4,

A0, A5, E2,

20, 20, 8C, 91,

20, 32, 37, 32,

31, 2E, 20, 20.

19

; (деление частоты Fт.CLC2 на 12).

; Программный сброс УСАПП, пере-

; ход к формату УСР

; Задание режима работы УСАПП –

; запись кода УСР в регистр режима.

; Запись управляющего слова

команды ; (УСК) – передача

информации.

; Запись адреса начала передаваемой ;

информации в регистры [(HL)]

; Считывание слова состояния УСАПП

; Маска на бит готовности УСАПП,

; если не готов, то на метку L1.

; Переслать информацию для

передачи ; в регистр (А) = (А) 

[(HL)].

; Проверка окончания передачи данных,

; если 0, то вся информация передана.

; Переслать информацию для передачи ;

в регистр (А) и в УАПП на передачу

; Увеличить содержимое рег. (HL) на 1.

; Переход на продолжение передачи

; информации.

; Конец программы, если подпрограмма,

; то вместо команды HLT, записать RET.

; Передаваемые символьные коды

; ("Передаёт МС 2721"), по окончанию

; записи передаваемых кодов записы-

; вается символ 19Н – окончание пере-

; дачи

; Программа приёма - RXD.

; Составить самостоятельно при

выпол- ; нении домашнего задания.

ЛИТЕРАТУРА

1. Самофалов К. Г. и др. Микропроцессоры. - К.: Техника, 1986.

 ЛЕКЦИЯ 11

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРЕРЫВАНИЙ – ПРОГРАММИРУЕМЫЙ КОНТРОЛЛЕР

ПРЕРЫВАНИЙ К580ВН59 (К1810ВН59)

1. Общие положения

Прерывания позволяют внешней аппаратной части МП-систем, запросит у

МП немедленное выполнение, каких – либо действий. Этот запрос прерывает

обычный ход программы (если прерывания разрешены) и передаёт управ-

ление на специальную подпрограмму обработки прерывания.

Прерывание и его обработка аналогична вызову подпрограммы (CALL адр.),

за исключением того, что переход инициируется извне, а не программой и при

этом переход на подпрограмму обработки прерывания осуществляется по фик-

сированным (программно установленным при инициализации ПКП) адресам

(векторам). По адресу вектора перехода записывается (устанавливается) адрес

безусловного перехода на подпрограмму обработки прерывания.

Более сложные структурные прерывания, в которых несколько внешних

устройств, требующих прерывания, используют один и тот – же МП, и при

этом имеют различные уровни приоритетов прерывания, организуются с при-

менением программируемого контроллера прерываний (ПКП).

В МП имеется триггер разрешения прерываний, который может быть про-

граммно установлен в «1» (прерывание разрешено – команда EI) или сброшен

в «0» (запрещено – команда DI, запросы на прерывание МП не воспринимаются).

При разрешении прерывания МП воспринимает запрос от внешнего устройс-

тва, затем осуществляются следующие действия:

 МП заканчивает выполняемую команду;

 сбрасывается бит разрешения прерывания;

 прерывающее устройство (программируемый контроллер прерываний –

ПКП) формирует команду (CALL) и адрес (вектор) прерывания и

посылает её в МП.

2. ПРОГРАММИРУЕМЫЙ КОНТРОЛЛЕР ПРЕРЫВАНИЙ К1810ВН59

ПКП реализует векторную восьми уровневую систему прерываний и выпол-

няет следующие функции:

 последовательный опрос внешних устройств, для определения

поступив-

ших запросов на прерывание;

 фиксацию поступивших запросов на прерывание от 8-ми

внешних

устройств;

 программное маскирование всех поступивших запросов;

 присвоение фиксированных или циклически изменяемых

приоритетов

50

Ерохин И.И. Конспект лекций по дисциплине Микропроцессорная техника

Подождите немного. Документ загружается.