книги / Микропроцессорное управление технологическими процессами в радиоэлектронике

управления режимами работы: записью, считывани­ ем, формированием сигнала прерывания. Данные по­ дают на входные шины D ll—DI8 и снимают с выход­ ных шин D01—D08. Запись информации в регистр обеспечивается одной из следующих комбинаций уп-

Рис, 27. Схема многорежимного буфферного регистраК589ИР12

равляющих сигналов: DS1 • DS2 • MD V STB х

X MD, где DS1, DS2 — входы выбора кристалла; ко­ гда DS1 = 0 и DS2 = 1, регистр выбирается; STB — вход для подачи стробирующего сигнала при записи; MD — вход выбора режима, используется для опре­ деления тактирующего сигнала иа входе триггеров регистра (DS1 • DS2 при MD = 1 или STB при MD = 0) и для управления состоянием выходного буфера.

Информация из МБР считывается одной из двух комбинаций входных сигналов: DS1 • DS2 V MD. Формирование сигнала прерывания INT возможно при записи или чтении информации с регистра: DS1 х X DS2 V STB. Сбрасывается запрос прерывания INT сигналом очистки регистра CLR = 0 или при DS1 х X DS2 = 1. При этом триггер прерывания устанав­ ливается в «1».

МБР можно использовать как стробируемый буфер широкого применения для запоминания 8-битового числа, как входной порт периферийного устройства (тогда при записи данных в порт дополнительно фор­

мируется сигнал прерывания INT, процессор иденти­ фицирует порт и программа ввода обеспечивает пере­

ных из процессора в периферийное устройство (тогда сигнал STB выполняет функцию подтверждения полу­ чения данных периферийным устройством, и, кроме того, под действием этого сигнала вырабатывается сигнал прерывания INT в процессор для разрешения передачи следующего кода).

Два МБР можно использовать для организации двунаправленного шинного формирователя для пере­ дачи информации по сигналу строба со входа на выход или наоборот.

222

Шинные формирователи (ШФ) служат для увели­ чения нагрузочной способности шин, обеспечивают двунаправленный обмен информацией, отключение за счет третьего состояния источников и приемников сигналов от общих шин, электрическую совместимость

Рис. 28. Схема шинного формирователя К589АП16

различных элементов. Типичными БИС ШФ явля­ ются 4-битовые двунаправленные формирователи К588АП16, К589АП26 и 8-битовые двунаправленные формирователи К580ВА86 и К580ВА87.

Схема шинного формирователя К589АП16 пока­ зана на рис. 28. Каждая линия ШФ содержит две логические схемы И с тремя выходными состояниями.

223

С одной стороны ШФ входы и выходы схем И объеди­ нены (DB1—DB4). Эти линии используются для ин­ терфейса формирователя со схемами, совместимыми с ТТЛ. С другой стороны ФШФ входы (D II —D14) и выходы (D01—D04) схемы И разделены для получе­ ния максимальной гибкости при использовании дан­ ной схемы. Их можно соединять с двунаправленной

шиной МП. Вход CS управляет выборкой кристалла, при CS = 0 формирователь выбирается и в зависи­ мости от управляющего сигнала D1EN определяется

DB4 на линии D01 — D04.

ШФ КР580ВА86 отличается от К589АП16 только тем, что позволяет одновременно передавать 1 байт информации, т. е. заменяет 2 микросхемы К589АП16. ШФ К.589АП26 и К580ВА87 отличаются соответствен­ но от БИС К589АП16 и К580ВА86 только инверсными выходами.

Системный контроллер и шинный формирователь (СКШФ) предназначен для работы в качестве буфера шины данных и управления направлением передачи данных. Выполнен на БИС КР580ВК28 или КР580ВК38, которые отличаются тем, что первая имеет выход в прямых, а вторая — в инверсных ко­ дах. Схема СКШФ КР580ВК28 показана на рис. 29.

Устройство состоит из ШФ, регистра состояния PC и логической схемы ЛС. В начале каждого машин­ ного цикла МП по шине данных выдает код, опреде­ ляющий тип машинного цикла. Этот код по шине данных загружается в регистр состояния КР580ВК28

при поступлении сигнала ST S ТВ из генератора так­ товых сигналов. Регистр состояний связан с логиче­ ской схемой, которая формирует следующие управля-

224

ющие сигналы: MEMR — сигнал чтения информации из памяти; MEMW ~ сигнал записи информации

ции в устройство вывода; BUSEN — разрешающий вход шины; INTA — сигнал подтверждения прерыва-

Рис. 29. Схема системного контроллера и шинного форми­ рователя КР580ВК28

ния. Входными сигналами в КР580ВК28 являются: DBIN — сигнал приема информации в МП; WR —

сигнал выдачи информации из МП; HLDA — сигнал подтверждения захвата МП; D7 — DO — шина дан­ ных со стороны МП; DBB7 — DBB0 — шина данных со стороны системы.

Программируемый таймер (ПТ) предназначен для выработки временных интервалов, деления входной частоты импульсов, формирования однократных, за­ висящих от входной частоты, остробирующих сигналов,

225

счета числа внешних импульсов, измерения дли­ тельности промежутков времени. В качестве ПТ используется БИС КР580ВИ53, которая может реа­ лизовать следующие стандартные режимы работы: прерывания по окончании счета; программируемого одновибратора; программируемого делителя частоты сигналов; программируемого делителя частоты на

Рис. 30. Схема программируемого таймера КР580ВИ53

2 (выработка меандра); счетчика событий; счетчика событий с автозагрузкой.

Эта БИС имеет одно напряжение питания + 5 В, максимальную частоту сигналов синхронизации до 2 МГц и входит в МПК серии КР580. С минимальным усложнением эту БИС можно согласовать с другими. элементами, каждый из которых содержит регистр управляющего слова (РУС) и 16-разрядный програм­ мируемый вычитающий счетчик со схемами управле­ ния. Счетчики могут быть запрограммированы для двоичного или двоично-десятичного счета. Соответст­

226

венно изменяется и диапазон счета {Кеч = 65535 для двоичного и /Сеч = 9999 для двоично-десятичного).

Схема программируемого таймера показана на рис. 30. Функциональное назначение выводов: DO — D7 —

шина данных; RD — чтение; WR — запись; АО и А1 — адресные входы: CS — выбор кристалла; CLK —

Таблица 7

вход синхроимпульсов; GATE — вход управления; OUT — выход.

Управляющие слова и начальные значения состоя­ ний всех счетчиков вводятся по шине данных. Доступ

к ПТ открывается подачей на вход CS сигнала низ­ кого уровня, а выбор конкретного счетчика осуществ­ ляется по входам АО и А1. Сигналы управления на входе ПТ и реализуемые функции приведены в табл. 7.

227

Перед началом работы в ПТ необходимо загрузить управляющее слово, определяющее режим работы каждого счетчика. Формат управляющего слова и значения каждого разряда в нем для различных режи­ мов работы показаны на рис. 31.

младшего, а затем старшего

Рассмотрим содержание основных режимов работы ПТ в соответствии с различными значениями управ­ ляющего слова.

Режим 0 — прерывание по окончании счета или программируемая задержка. По окончании операции задания режима на выходе OUT, формируется низкий уровень. При сигнале САТЕ высокого уровня задан­ ный код счетчика уменьшается при каждом отрица­ тельном фронте сигнала синхронизации CLK. При достижении кода «О» на выходе OUT установится сиг­ нал высокого уровня, который сохраняется до запи­ си в счетчик новой команды пересчета или до новой

228

Режим 3 — программируемого делителя частоты со скважностью 2 (выработка меандр). Этот режим аналогичен режиму 2, но выход OUT имеет высокий уровень в течение интервала N772, если N — число четное, или (N + 1) 772, если N — нечетное. Запре­ щается N = 3. Для инициирования режима 3 необ­ ходимо провести те же операции, что и в предыдущих режимах. После записи в ПТ коэффициента пересчета необходимо установить сигнал GATE высокого уров­ ня, так как счетчик запускается передним фронтом GATE. Низкий уровень на входе GATE или спад сиг­ нала запрещает счет. Загрузка новым числом не влия­ ет на текущий период, однако после изменения GATE последующий сигнал на выходе OUT будет с новым коэффициентом пересчета.

Режим 4 — счетчик событий. На выходе OUT уровень сигнала высокий и инициирование счета осуществляется загрузкой в счетчик значения N. При достижении счетчиком нуля на выходе OUT формируется отрицательный импульс длительностью Так- Если счетчик перезагружать между выходными импульсами, текущий период не изменяется, а сле­ дующий соответствует новому значению коэффициента пересчета. Низкий уровень сигнала GATE запре­ щает работу счетчика, а при возобновлении сигнала GATE высокого уровня счет продолжается с того зна­ чения, при котором сигнал стал низким по уровню.

Режим 5 — счетчик событий с автозагрузкой отли­ чается от режима 4 только тем, что счетчик запуска­ ется каждым положительным фронтом сигнала GATE. Уровень на выходе остается низким в течение одного периода тактовой частоты.

Блок приоритетных прерываний (БПП) предна­ значен, для реализации многоуровневых прерываний. БПП воспринимает запросы на прерывания восьми уровней, выбирает из них запрос с самым высоким

230