Принцип обмена микроЭВМ с процессором

    Для выполнения поставленной задачи микроЭВМ МК51 должна быть размещена на плате расширения шины ISA. Из обычных требований к плате расширения следует выделить желательность обмена с процессором по прерываниям, настройку на номер прерывания программно или перемычками. Необходима также настройка на базовый адрес и средства определения наличия платы на системной шине компьютера.
    На плате должна использоваться микроЭВМ типа К1816ВЕ751, которая имеет перепрограммируемую память программ.
    Связь микроЭВМ с источником данных осуществляется по последовательному каналу. Это однозначно предполагает использование стандартного обмена в соответствии с интерфейсом RS-232. Такой режим микроЭВМ может обеспечить - режим 1 последовательного порта с частотой передачи, формируемой таймером/счетчиком 1.

    МикроЭВМ должна принимать данные от источника, накапливать заданное их количество, определять спектр этих данных и выдавать его в персональный компьютер. Набор исходных данных, определяющих ее работу, микроЭВМ должна получать от компьютера через системную шину.
    Величина N это 5 двоичных разрядов, для кода режима достаточно одного разряда, код Т 4 двоичных разряда. Выдавать следует спектр, где каждая составляющая требует 5 двоичных разрядов (одно число может встретиться не более чем N раз). Для последовательной передачи занято 2 вывода порта 3 микроЭВМ. Для упомянутых выше 15-ти разрядов оставшихся свободных входов МК51 достаточно.
    МикроЭВМ имеет всего 4 восьмиразрядных порта для приема и выдачи сигналов. Один из портов - порт Р0 может быть двунаправленным, но использовать его для обмена данными в обе стороны с системной шиной невозможно, так как сигналы записи и чтения при обмене через двунаправленный порт вырабатывает сама микроЭВМ, а при обмене по системной шине эти сигналы всегда вырабатывает процессор. Поэтому все порты микроЭВМ нужно использовать только в режиме обычных квазидвунаправленных портов.

Для обмена микроЭВМ с процессором через системную шину потребуются некоторые буферные элементы: регистры и передатчики. Весь обмен данными должен проходить под управлением процессора. МикроЭВМ должна считывать данные с выходов регистров, а сигналы с выходов микроЭВМ на системную шину должны передаваться через передатчики. МикроЭВМ не сможет точно определить момент поступления данных от компьютера путем программного опроса какого-либо регистра из-за отсутствия синхронизации работы двух активных устройств. Для выполнения этой функции в микроЭВМ необходима программа обработки внешнего прерывания, например, INT0. Для вызова прерывания использовать сигнал записи или чтения на системной шине нельзя, так как они имеют недостаточную длительность. Нужно использовать сигнал с шины данных, который последовательно должен принимать разные значения, с длительностью, достаточной для того, чтобы микроЭВМ могла принять их как сигналы прерывания - длительность состояния «0» или «1» больше 1 мкс. Собственно сигнал запроса прерывания может быть сформирован процессором как посылка некоторого кода по адресу, относящемуся к плате расширения. Какой-то разряд этого кода должен изменяться как 1-0-1. Изменение 0-1 и будет вызывать прерывание INT0 микроЭВМ. Собственно прерывание может служить не только признаком окончания записи процессором данных в регистры, но и служить сигналом запуска МК51 на выполнение заданного алгоритма.
Также необходимо каким-то образом сообщать процессору о том, что микроЭВМ передает ему слово накопленного спектра. Поэтому можно на одном из выходов порта МК51 формировать сигнал запроса прерывания на системную шину. При передаче нескольких слов микроЭВМ должна получать от процессора сигнал подтверждения приема и только после этого передавать новое слово. Так как подтверждение приема может поступить в различные моменты времени, проще всего микроЭВМ принимать этот сигнал как сигнал прерывания INT1, в ответ на которое в программе обработки этого прерывания выдавать компьютеру новое значение, формируя очередной запрос IRQ.

Для построения отдельных элементов интерфейса платы расширения с системной шиной можно использовать стандартные средства - регистры и передатчики. Однако вместо отдельных регистров и передатчиков лучше использовать БИС параллельного интерфейса (БИС ППИ) К580ВВ55, специально разработанную для параллельного обмена информацией. В состав БИС ППИ входит двунаправленный буфер, связывающий ее с системной шиной данных, блок управления для чтения и записи данных и управляющих слов. В БИС ППИ входят также три 8-разрядных канала ввода-вывода (А, В, С) для обмена информацией с внешними устройствами. Каждый канал может быть настроен как на ввод, так и на вывод данных. Каналы БИС ППИ могут работать в разных режимах. Для нашего варианта достаточно использовать режим работы 0, в котором данные, записанные с системной шины в какой-то канал, запоминаются в выходном регистре этого канала. При чтении в этом режиме на системную шину передается информация со входов канала. Кроме 24-х выводов каналов А, В и С БИС ППИ имеет входы сигналов записи (WR), чтения (RD), выбора кристалла (CS), сброса (R). Есть также два адресных входа А1 и А0. Каналу А соответствует адрес 00, каналу - 01, каналу С - 10. Адрес 11 соответствует управляющему слову, которое необходимо записывать в БИС, для настройки его каналов на тот или иной режим работы.


- разработать принципиальную схему платы расширения		Принципиальная схема
- разработать программу работы микроЭВМ		Программа работы микроЭВМ
- отладить программу работы микроЭВМ		Отладка программы

\| На главную страницу \| На начало раздела \| Задание на разработку системы \| На начало страницы \|	© КСиТ МИФИ, 2000 г.