5.3. Обмен информацией в микропроцессорной системе.
Формирование управляющих сигналов мпс.
Шины данных и адреса являются общими для многих подключенных к ним узлов. При таком обобществлении шин возникает необходимость в согласовании работы узлов:
12
при выводе информации – обеспечение её поступления с ШД в соответствующий узел МПУ, при вводе ин-
формации - её поступление на ШД из какого-либо узла.
Эти действия требуют выработки управляющих сиг-
налов, называемых системными управляющими сигналами
[
6, 9 ]. К числу таких сигналов относятся:
для управления микросхемами памяти
– сигналы записи ЗПЗУ (MEMW)
и
с
игналы
чтения ЧТЗУ (MEMRD),
для управления уст-
ройствами ввода ЧТВУ (I/OR) и вывода ЗПВУ (I/OW).
Для формирования этих управляющих сигналов ис-
п
ользуются
управляющие сигналы с выводов МП:
ПРИЁМ (DBIN),
ЗАПИСЬ (WR),
ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ЗАХВАТА (HLDA)
и сигналы из регистра состояния.
Подробно вопросы формирования
управляющих сигналов рассмотрены в
работе [ 2 ].
Условимся, что при работе в нормальном цикле микропроцессорной системы:
не возникают запросы на прерывания;
2) не используется режим прямого доступа к памяти; 3) не допускаются паузы и ожидания.
Когда микропроцессор работает в таком режиме, он выполняет функции системного контроля (системного контроллера). Причем он не прекратит выполнение программы до тех пор, пока питание не будет выключено.
Для подготовки МП К580 к работе в режиме системного контроллера необходимо вывод 13 (вход сигнала
HOLD) соединить с корпусом. Это исключает возможность работы в режиме прямого доступа к памяти. Вход INT (вывод 14) также соединить с корпусом. В это случае МП защищен от прерываний. Также на вход генератора так-
товых импульсов необходимо подать уровень «лог. 1». Это поможет избежать наступления пауз и ожиданий при нормальном функционировании МП. В итоге МП будет рабо-
13
тать с соблюдением сделанных предположений.
Управление МП- системой без предварительных условий можно выполнить при использовании специальной
микросхемы, называемой системным контроллером.
Данная микросхема, выполняющая функции системного контроллера , осуществляет формирование управляющих сигналов обращения к ЗУ или к устройствам ввода/вывода (УВВ) и обеспечивают приём и передачу информации между шиной данных микропроцессора и системной шиной. Соединение выводов микропроцессора с микросхемой системного контроллера позволит микропроцессору обеспечить управление микропроцессорной системой без описанных выше предположений.
Например, системный контроллер и шинный формирователь КР580К28 (38) предназначен для выработки системных управляющих сигналов, буферизации шины данных МП и управления передачей данных.
На рис. 5.4 показана структурная схема микросхемы системного контроллера. Системный контроллер состоит из двунаправленной буферной схемы данных, регистра состояния и дешифратора управляющих сигналов.
В ыдаваемая из МП в начале цикла информация о состоянии МП приходит на вход регистра состояния и при поступлении сигнала STSTB фиксируется в регистре, где она хранится до наступления следующего цикла.
С
истемный
контроллер формирует управляющие
сигналы по сигналам состояния МП при
обращении к ЗУ: системные управляющие
сигналы чтение памяти MEMR
и запись памяти MEMW,
при обращении к УВВ: ввод I/OR
и вывод I/OW,
подтверждение прерывания INTA,
а также обеспечивает прием и передачу
8-разрядной информации между каналом
данных МП по выводам D7
- D0 и системным каналом
по выводам DB7 - DB0.
Асинхронный сигнал BUSSEN управляет выдачей
14
с буферной схемы и управляющих сигналов с дешифратора: при напряжении низкого уровня на входе BUSSEN буферная схема передает данные и формируется один из управляющих сигналов; при напряжении высокого уровня все входы микросхемы переводятся в высокоомное состояние.
Рис. 5.4. Структурная схема КР580ВК28 (КР580ВК38).
Напряжение высокого уровня на входе HLDA переводит выходы MEMR, I/OR, INTA в пассивное состояние и блокирует передачу информации через буферную схему данных.