Микропроцессорная информационно-управляющая система МПИУС
Подождите немного. Документ загружается.
Главная задача – формирование базового набора сигналов интерфейса и генерация
мощных сигналов (до 10 А).
Принципиальная электрическая схема микро ЭВМ на базе МПК К580
5.Подсистема ввода-вывода микросистемы
o служит для связи с периферийными устройствами. С точки зрения
программирования систему можно представить как набор портов.
IN ADR_PORT
OUT ADR_PORT
Между микросхемой и периферийными устройствами может передаваться
информация трех типов:
Управляющее слово CW – программирование порта.
Статусное слово SW – определяет состояние порта.
Слово данных DW – передача данных.
Протокол обмена – некоторая договоренность, устанавливающая в каком порядке
должен происходить обмен
словами между MS и ПУ.
Прямой и условный обмен
Прямой – когда известно, что ПУ очень быстро работают, т.е. когда ПУ всегда
готово к обмену.
Схема порта для прямого обмена
Условный – более сложный и надежный вид обмена с ПУ, используется когда
скорость ПУ меньше чем у МС. Используются специальный сигналы:
RDY – от ПУ – готовность
ACK – к ПУ – подтверждение.
Условный обмен с занятием
Совмещенный условный обмен
Схема порта для условного обмена
Схемы селекторов адресного пространства
А15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 … A0 DCT:
E2 E1 C B A X X X X … X 00-07H
CS0 0 0 0 0 1
08-0FH
CS1 0 0 0 1 0
0F-17H
CS2 0 0 0 1 1
18-1FH
CS3 0 0 1 0 0
CS4 0 0 1 0 1
CS5 0 0 1 1 0
CS6 0 0 1 1 1
CS7 0 0 0 0 0
6.Периферийные БИС параллельного ввода-вывода
Для построения БИС могут использоваться различные микросхемы регистров и
шинных формирователей.
К555ИР22 – регистр–защелка.
К155АП16 – 8-разрядный шинный формирователь.
К580ВА86 – двунаправленный буфер.
Имеет жесткий интерфейс, реализованный на аппаратном уровне.
В более сложном случае, когда логика интерфейса должна программно
перенастраиваться, используются периферийные адаптеры.
Адаптер – устройство между микросистемой и сложным периферийным
устройством. Адаптер предназначен для организации требуемого интерфейса.
Особенность адаптеров – в их состав входят программно-доступные регистры
управляющих слов.
Наиболее распространенный ППА – БИС580ВВ55А. Включает 3 порта.
3 двунаправленных 8-ми разрядных порта, разбитых на 2 группы; 2 устройства
управления группами портов, интерфейсная логика для согласования с системной
шиной.
Схема управления содержит регистр управляющего слова, который доступен только
для записи. Имеется 3 регистра A, B, C на каждый порт.
Обмен между ЦП и адаптером осуществляется через шинный формирователь и
управляется 5-ю сигналами CS, WR, RD, A0, A1. Направление обмена определяется
таблицей.
А0
A1 CS WR RD Вид обмена
0 0 0 0 1 DB – порт А
0 1 0 0 1 DB – порт В
1 0 0 0 1 DB – порт С
1 1 0 0 1 DB – порт РУС
0 0 0 1 0 Порт А – DB
0 1 0 1 0 Порт B – DB
1 0 0 1 0 Порт C – DB
1 1 0 1 0 Недопустимо
Х Х 0 1 1 Нет обмена.
Х Х 1 Х Х Нет обмена.
Для программной настройки ППА необходимо послать в РУС специальное слово
выбор режима.
Возможен второй вариант управляющего слова (для независимой установки сброса
разряда в порту С).
7.Периферийные БИС последовательного ввода-вывода.
При необходимости передачи информации на расстояния >10 м. используют
последовательные поразрядные каналы связи.
Функцию стыка микросистемы с последовательными каналами выполняют
программируемые связевые адаптеры ПСА.
В качестве широко используемого интерфейса может быть использован интерфейс
RS-232. RS-232 предусматривает последовательную двустороннюю передачу данных
по 5-8 бит в асинхронном режиме.
B=50;100;300;600;1200;2400;…;36600 бод.
В состав RS-232 входят линии и сигналы:
Номер контакта
№ Название
9 25
Назначение Напрваление
1 TxD 103 3 2 Передача данных От МС
2 RxD 104 2 3 Прием данных К МС
3 SGND 102 5 7
Сигнальная
земля
4 FGND 101 - 1 Защитная земля
5 DTR 108/2 4 20
Указывает на
готовность МС к
работе
От МС
6 DSR 107 6 6
Готовность ПУ к
работе
К МС
7 RTS 105 7 4
Запрос на
передачу
От МС
8 CTS 106 8 5
Готовность к
передаче
К МС
9 CD 109 1 8
Связь модема
установлена
К МС
10 RI 125 9 22
Индикатор
вызова
К МС
В качестве микросхем, реализующих функции ПСА, являются следующие БИС:
К550ВВ51, i8251, i8250.
Структурная схема ПСА К550ВВ51
Схема оптронной развязки для защиты от влияния помех
Для управления работой схемами используются специальные инструкции (MI - mode
instruction и CI - control instruction).