IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

Поиск по файловому архиву
  Add File

> Организация интерфейса в микро ЭВМ

Информация о файле
Название файла Организация интерфейса в микро ЭВМ от пользователя z3rg
Дата добавления 11.1.2012, 19:03
Дата обновления 11.1.2012, 19:03
Тип файла Тип файла (zip - application/zip)
Скриншот Не доступно
Статистика
Размер файла 42,13 килобайт (Примерное время скачивания)
Просмотров 745
Скачиваний 122
Оценить файл

Описание работы:


Тип работы: контрольная работа
Особенности работы микро ЭВМ, которая сопровождается интенсивным обменом информацией между МП, ЗУ и УВВ. Характеристика функций интерфейса: дешифрация адреса устройств, синхронизация обмена информацией, согласование форматов слов, дешифрация кода команды.
Скачать бесплатно Организация интерфейса в микро ЭВМ
Загрузить Организация интерфейса в микро ЭВМ
Реклама от Google
Доступные действия

Введите защитный код для скачивания файла и нажмите "Скачать файл"

Защитный код
Введите защитный код

Текст работы:


ОРГАНИЗАЦИЯ ИНТЕРФЕЙСА В МИКРОЭВМ


Работа микро ЭВМ сопровождается интенсивным обменом информацией между МП, ЗУ и УВВ. В процессе выполнения программы МП принимает команды из памяти программ, обращается к памяти данных, а при исполнении команд ввода-вывода – к УВВ. Эффективность решения задачи в микро ЭВМ в значительной степени определяется организацией этого обмена и структурой связи между МП, памятью и УВВ.

Система шин, вспомогательной аппаратуры и алгоритмов, реализованных на этом оборудовании, предназначенная для организации обмена между МП, памятью и УВВ, называется интерфейсом.

В функции интерфейса входят дешифрация адреса устройств, синхронизация обмена информацией, согласование форматов слов, дешифрация кода команды, связанной с обращением к памяти или УВВ, электрическое согласование сигналов и некоторые другие операции.

Сложность задач, возлагаемых на интерфейс, а также недостаточная мощность буферных схем, входящих в состав БИС МП, привели к распределению средств интерфейса между различными устройствами:

а) устройством управления памятью и вводом-выводом, входящим в состав МП;

б) непосредственно интерфейсным устройством, являющимся промежуточным звеном между МП, с одной стороны, и памятью и УВВ, с другой;

в) специализированными устройствами управления (контроллерами) УВВ, предназначенными для реализации алгоритмов управления, специфических для различных УВВ.

Организация обмена между МП и памятью или УВВ в простейших случаях возможна на основе средств, содержащихся только в МП. Недостающие функции в таких случаях реализуются программно.

Более сложные ЗУ и УВВ соединяются с МП обязательно через дополнительные интерфейсные устройства, выполненные на основе СИС и МИС или (в некоторых МПК) в виде специальных БИС. Разработка БИС обусловливается значительной сложностью функции интерфейсных устройств: при отсутствии БИС в некоторых случаях может потребоваться до нескольких сотен корпусов СИС и МИС.

Наконец, существуют сложные ЗУ и УВВ со специфическими алгоритмами управления (магнитные диски и ленты, электронно-лучевые трубки и т.д.), реализация которых возможна лишь специальными контроллерами.

Сложность внешнего интерфейса определяется как сложностью периферийных устройств, так и степенью совместимости их с ЭВМ.

Под совместимостью будем понимать возможность объединения отдельных компонентов системы в единую операционную сеть посредством программных и аппаратных средств.

Совместимость определяется четырьмя основными признаками: быстродействием, кодами, используемыми для обмена, архитектурой процессора, электрическими характеристиками. Если объединяемые компоненты не соответствуют друг другу по одному или нескольким признакам, то они не могут быть объединены без интерфейсных модулей.

В любой микроЭВМ необходимы средства обмена данными с разнообразными периферийными устройствами. В зависимости от условий конкретного применения и характеристик периферийного оборудования передача данных производится в параллельном или последовательном формате.

Общность функций ввода-вывода стимулировала разработку БИС периферийных адаптеров, представляющих собой гибкие программируемые приборы, ориентированные исключительно на ввод-вывод.

В настоящее время такие адаптеры стали обязательными компонентами практически всех микропроцессорных систем. Они получили широко распространенные имена как LPT и COM порты соответственно для параллельных и последовательных каналов ввода/вывода.

На рис. 1 приведена структурная схема адаптера и его программная модель. Подключение периферийного оборудования производится через три двунаправленных 8-битных порта (или канала) A, B и С. Интерфейс с системной шиной осуществляется с помощью 14 линий:

Рисунок 1 – Структурная схема (а) и программная модель (б) типового параллельного адаптера

D0¸7 – двунаправленная шина данных с трехстабильными каскадами.

А0, А1 - линии адреса, которые выбирают внутренний регистр адаптера, коммутируемый на шину данных: 00 – порт А, 01 – порт В, 10 – порт С и 11 – регистр управления.

 – L-активный вход выбора кристалла; высокий уровень запрещается, а низкий разрешает связь прибора с системной шиной.

 – L-активный вход считывания информации из адресуемого по линиям А, регистра на шину данных.

 – L-активный вход записи информации с шины данных в адресуемый внутренний регистр адаптера.

RESET – H-активный сигнал сброса для приведения прибора в начальное состояние; при действии сброса регистр управления обнуляется, а все три порта переводятся в режим ввода.

Отметим, что считывание из регистра управления ( = 0, A1,0 = 11) не допускается, а одновременные запись и считывание ( = 0 и  = 0) приводят к непредсказуемому результату.

Программирование и обмен данными с адаптером осуществляются командами ввода IN и вывода OUT, при выполнении которых на линиях А0¸7 (и одновременно А8¸15) находится адресная информация.

Приемником и источником данных в микропроцессоре является аккумулятор. Входы А0,1 адаптера обычно подключаются к младшим линиям шины адреса, а подключение входа  зависит от принятого способа выбора адаптеров, если их несколько. В линейном выборе с кодами адреса 011111XX, 101111XX,..., 111110XX входы  подключаются без дополнительного дешифратора к соответствующим (нулевым) линиям адреса А2¸7. В этом способе система может иметь до шести адаптеров; при большем числе адаптеров потребуется дешифратор с L-активными выходами, вход которого подключается к линиям А2¸7.

Рисунок 2 – Формат управляющего слова для настройки ППА на допустимый режим


Программирование адаптера заключается в загрузке кода (приказа) в регистр управляющего слова (РУС). Формат приказа определения режима, идентифицируемого условием D7 = 1, приведен на рис. 2.

Отметим, что 8-битные порты А и В не разделены, а линии порта С разделены на две 4-битные группы, представляющие собой два независимых порта. Например, приказ конфигурации порта А на ввод в режиме 0, порта В на вывод в режиме 1, бита 3 порта С на ввод и бита 7 порта С на вывод имеет код 10010101. Этот код загружается в аккумулятор командой MVI и выводится в регистр управления адаптера командой OUT.

Управляющее слово с нулевым старшим битом D7 = 0 используется для установки или сброса любого бита порта С. Биты D4¸6 не используются и обычно содержат нули; биты D1¸3 содержат двоичный номер (адрес) модифицируемого бита порта С, а бит D0 задает установку (D0 = 1) или сброс (D0 = 0) адресуемого бита. Например, приказ сброса бита 2 порта С имеет код 00000100. Приказы данного формата используются для формирования сигналов квитирования в режимах 1 или 2. Формирование положительного импульса на выходе бита 3 порта С реализуется следующими командами:

MVIA,00000111B;Установка бита 3

OUTРУС;Вывод в порт РУС

MVIA,00000110B;Сброс бита 3

OUTРУС;Вывод в порт РУС

Здесь РУС – символический адрес регистра управления, который определяется интерфейсом адаптера с системной шиной. Например, им может быть РУС = 0FBH.

Отметим, что в приведенном фрагменте можно сэкономить один байт, заменив вторую команду MVI на команду DCR A.

Аналогичная функция установки и сброса отдельных бит портов А и В реализуется в три этапа: содержимое порта вводится в аккумулятор, командами ORI и ANI с соответствующими операндами-масками модифицируется нужный бит, а затем измененный результат выводится в тот же порт.

Как видно из приказа определения режима, адаптер имеет три режима работы.

Режим 0 – программно-управляемый ввод-вывод данных в синхронном режиме по трем 8-разрядным каналам А, В и С. Каждый канал может быть использован только для ввода или вывода информации, а канал С дополнительно может быть разделен на два 4-разрядных канала, что обеспечивает 16 возможных конфигураций адаптера.

Выводимые данные фиксируются в регистрах-защелках, входящих в состав всех портов, а вводимые данные не запоминаются, т. е. в операции считывания входного порта в аккумулятор передается текущее состояние входных линий. Режим 0 применяется в программно-управляемом вводе-выводе медленно меняющихся данных или постоянных значений.

Режим 1 – обмен данными с ВУ по каналам А и В в асинхронном режиме и режиме прерывания программы. Шесть линий порта С используются для управления обменом.

Данный режим предоставляет пользователю следующие возможности: запрограммировать один или два параллельных порта с линиями квитирования и прерывания, каждая из которых может работать на ввод или вывод; при использовании только одного порта остальные 13 линий запрограммировать в режиме 0; при определении двух портов в режим 1 оставшиеся 2 линии использовать для ввода или вывода.

Режим 2 – двунаправленный обмен данными с ВУ по каналу А в режиме прерывания программы. Пять разрядов порта С используется как управляющие для порта А.

Только группа А ППА может быть настроена на этот режим.

Пример 1. Необходимо настроить ППА на режим 0, причем порт А должен выполнять ввод; порт В – ввод; порт С (4-7й разряды) – вывод; порт С (0-3й разряды) – ввод (рис. 3).


а) управляющее слово; б) заданный режим

Рисунок 3 – Управляющее слово для программирования ППА

Положим, что регистр управления требуемого ППА имеет адрес 0FBH. Для задания требуемого режима необходимо загрузить в аккумулятор МП управляющее слово (рис. 3) и по команде OUT записать его в регистр управления ППА.

Пример 2. Необходимо настроить ППА на режим 1, причем порт А и В должен обеспечивать стробируемый ввод.

На рис. 4 изображены управляющие слова для настройки портов А и В.

а) порт А – ввод; б) порт В – ввод

Рисунок 4 – Управляющие слова для настройки ППА

Для реализации этого режима триггер разрядов PC.4 для порта А и PC.2 для порта В должны быть предварительно установлены в "1", если программист разрешает прерывание.

Настройка триггеров «разрешение прерывания» осуществляется посредством загрузки управляющего слова с нулем в старшем разряде с помощью команды OUT в регистр управляющего слова:

для порта А: MVI A, 01011001B;PC.4:=1

0UT 0FBH;

для порта В:MVI A, 01010101 B;PC.2:=1

OUT 0FB H ;

Общий формат управляющего слова поразрядной установки порта С представлен на рис.5.

Рисунок 5 – Формат управляющего слова поразрядной настройки установки Порта С

Пример 3. Написать управляющее слово режима для адаптера со следующей конфигурацией:

1. Порт А – режим 0, ввод; Порт В – режим 0, ввод; Порт С4¸С7 – вывод.

Управляющее слово установки режима имеет вид 92 H.

2. Порт А – режим 2, ввод.

Управляющее слово установки режима имеет вид D0H.

Следует обратить внимание, что разряды, определяющие режим работы Порта С, в управляющем слове равны нулю.

Пример 4. Написать управляющее слово:

для установки разряда С3.Ответ: 07 H

для сброса разряда С3. Ответ: 06 H

для установки разряда С6. Ответ: 0D H

для сброса разряда С6. Ответ: 0C H

Установка соответствующего уровня сигнала на выходе порта С реализуется следующими командами МП:

MVI A, 07H

OUTРУС

MVI A, 06H

OUTРУС и т.д.

Здесь РУС – символический адрес регистра управляющего слова ППА.


Список использованных источников

1. Фарассат Ф., Валев С. “Кристалл на плате” (СОВ): новая эра сборочной технологии // Технологии в электронной промышленности. – 2005. – № 6. – C. 71 – 76.

2. Still А. CDF Run II silicon tracking projects // Nucl. Instr. and Meth. – 2008.- A 447.-Р. 1 – 8.

3. Merkel P. et al. CDF Run IIb Silicon Detector: Тhe Innermost Layer // IEEE Transactions on Nuclear Science. – 2004. - Vol. 51, No 5. – Р. 2215-2219.

4. Tricomi A. The CMS Inner Tracker Silicon Microstrip Modules: Production and test // Nucl. Instr. аnd Meth.- 2007. - A 570. – Р. 248 – 252.


Поиск по файловому архиву
Fast Reply  Оставить отзыв  Add File

Collapse

> Статистика файлового архива

Десятка новых файлов 
22 пользователей за последние 3 минут
Active Users 22 гостей, 0 пользователей, 0 скрытых пользователей
Mail.ru Bot, Bing Bot
Статистика файлового архива
Board Stats В файловом архиве содержится 217133 файлов в 132 разделах
Файлы в архив загрузили 7 пользователей
Файлы с архива были скачаны 13155697 раз
Последний добавленный файл: Дельфин от пользователя admin (добавлен 2.1.2019, 21:39)
RSS Текстовая версия
Рейтинг@Mail.ru

Вячеслав ЧУКАНОВ
спортсмен-конник, олимпийский чемпион 1980 года в командном первенстве по преодолению препятствий. Ныне передает свой опыт за рубежом.
>>>
Смотреть календарь

В Южном Вьетнаме партизаны едва не сбили самолет с американским генералом УЭСТМОРЛЕНДОМ, ранив шестерых находящихся на борту человек. >>>
Смотреть календарь

МЕНЗЕЛ (Menzel) Доналд Хауард (1901-76) , американский астрофизик. Труды по исследованию Солнца, звездных атмосфер, газовых туманностей, по внегалактической астрономии. Автор первой научной монографии "О летающих тарелках" (1953, рус. пер. 1962).

Специфіка державного регулювання агропромислового комплексу

Особливості сучасного стану агропромислового комплексу (АПК) України. Функції, сфера та основні позиції агропромислового комплексу. Цілі державного регулювання АПК. Механізм антимонопольного регулювання в Укр...