Конспект лекций по микропроцессорной технике (стр. 4 из 4)

1-й такт – записывается код адреса строки, которая стробируется сигналом RAS, во втором такте записывается код адреса столбца сигналом CAS, а также происходит процедура записи/чтения R/W. Такая двухсторонняя процедура записи информации экономит адресные выходы микросхем ОЗУ. Мультиплексирование адресных линий и двухступенчатая процедура обмена позволила сэкономить количество выводов на микросхемах ОЗУ.

Способы дешифрации адреса.

Способ дешифрации адреса зависит от объемов ОЗУ и ПЗУ, количества и типа устройств ввода/вывода. При проектировании микропроцессорной системы используются следующие способы дешифрации адреса:

1) линейный выбор. Самый простой способ, не использующий логику дешифрации адреса. Технически реализуется следующим образом: любая линия ША используется как сигнал выборки кристаллов. Пример реализации:

Способ используется при подключении малых объемов памяти. Недостатком является большая потеря области адресного пространства;

2) дешифрация с помощью логического компаратора. Простой и очень гибкий способ дешифрации адреса. В этом случае логический компаратор устанавливается на каждую печатную плату, с помощью перемычек устанавливается адрес каждой печатной платы. При совпадении кода задаваемого перемычками с кодом установленном на соответствующих адресных линиях, формируется сигнал выборки кристаллов. Технически логический компаратор может быть выполнен на схемах совпадения.

3) дешифрация с помощью комбинаторной логики. В этом случае для формирования сигналов выборки кристалла используется логические элементы:

Сигнал выборки кристалла формируется, если А14=1, а А15=0.

Данная схема позволяет оьратиться по адресам 4000 – 7FFF. Недостатком является жесткая логика.

3) Дешифрация адреса с помощью дешифратора. В этом случае выбирается одна из 2ⁿ возможных комбинационных входных сигналов, где n-количество входов, подключенных к дешифратору.

Микросхема К1810ВТ3 – контроллер управления динамической памятью.

X0,X1- входы для подключения кварцевого резонатора для выработки сигналов регенерации памяти. Либо к X1 можно подключить CLK. AL0-AL7; AH0-AH7 – адрессные входы для выборки ячейки памяти внутри памяти.

WR,RD/S1 – сигналы системной записи/чтения.

B0,B1 – входы дешифратора (выборка банков памяти).

PCS – вход выборки кристалла контроллера.

OUT0-OUT7 – мультиплексированные выходы выбора адрессов строк и столбцов.

WE – сигнал считывания памяти.

CAS – RAS2 – сигналы управления микросхемами динамической памяти.

XACK – ответ памяти на сигналы обращения к ней.

SACK – готовность памяти.

Пример подключения управления динамической памятью объемом 512 Кбайт показан на рисунке:

Обмен информацией с внешними устройствами.

1) организация ввода/вывода. Обмен информацией между микропрцессором и внешними устройствами выполняется 2-мя способами: использование адресного пространства в/в; использование общего с памятью адрессного пространства. Техническая реализация 1-го способа предусматривает разделение всей области адресного пространства на память и адреса внешних устройств. Обмен данными между микропрцессором и внешними устройствами выполняется по коммандам IN и OUT. Для аппаратной идентификации адрессного пространства в/в используется сигнал M/IO=0. При работе микропроцессора в минимальном режиме системные сигналы управления вводом/выводом могут быть получены с помощью логических элементов:

При работе микропроцессора в максимальном режиме системные комманды ввода/вывода вырабатывает системный контроллер К1810ВГ88. Комманды ввода/вывода реализуют 2 типа адрессации:

1) прямая адрессация, в этом случае код адресса порта указывается во втором байте комманды. Этот вид адрессации обеспечивает обращение к 256 портам в/в;

2) косвенная адрессация, в этом случае вовтором байте комманды указывается регистр DX и поскольку он 16-ти разрядный, то можно организовать 65536 внешних устройств. При такой адрессации в/в под адрессацию портов отводится один сегмент памяти. При втором способе адрессации внешние устройства находятся в общем адрессном пространстве с памятью. Поэтому в этом случае обращение к ним может быть выполнено как к обычным ячейкам памяти. Длявыполнения операций в/в кроме комманд IN и OUT могут быть использованы любые комманды пересылки. Второй способ имеет большие функциональные возможности. В нем может быть организована с помощью специальных комманд пересылка данных междк ЦП и внешними устройствами, между внешними умтройствами и памятью. Колличество подключаемых внешних устройств до 1Мб.

В прстейшем случае в минимальном режиме для обращения к внешним устройствам могут быть использованы системные сигналы MEMR, MEMW, которые получаются из сигналов МП WR и RD:

При обмене данными МП передает по ШД либо все слово (16 бит), либо младший байт. Чтобы байт был передан за один цикл системной синхронизации нужно, чтобы адресс внешнего устройства был четным. Также внешние устройства должны подключаться к младшему байту ШД. Для идентификации раздельного подключения внешних устройств к младшему либо старшему байту данных используются сигналы А0 и BHE. Состояние этих сигналов указано в таблице(см.ВМ86).

Подключение внешних устройств к системной магистрали.

При подключении внешних устройств возникает проблема согласования 8-ми битной ШД внешнего устройства с 16-ти битной ШД микропроцессора. Данная задача решается 2-мя способами:

1) внешнее устройство подключается либо к старшему, либо к младшему байту ШД. Для идентификации внешнего устройства (CS) используются сигналы A0 и BHE.

Второй способ заключается в преобразовании 16-ти разрядной шины данных в 8-ми разрядную. Для этой цели можно использовать 2 регистра-защелки (К1810, ИР82/Ир83).

Эта схема включения работает в режиме в/в с отображением на память. Передаваемая и принимаемая информация может распределяться как по четным, иак и по нечетным адресам. Длинна пересылки данных определяют сигналы А0 и BHE.

Программируемый парралельный интерфейс.

Микросхемы данного типа не входят в состав конкретных микропроцессор-ных комплектов.

8225

Обычно для обмена данными используются 8 линий порта А или порта B. Для выраьотки управляющих сигналов обычно используется порт С. Режим работы схемы определяется управляющим словом, которое заносится в ее внутренний регистр при инициализации системы. При этом допускается прграммирование нескольких режимов работы:

- весь порт работает на вывод информации

- весь порт работает на ввод информации

- отдельные на ввод, отдельные на вывод.

Назначене линий :

D0-D7 - входы для подключения к резидентной или системной шине.

A0,A1 - входы выбора порта

По скольку архитектура центрального процессора 16-ти разрядная, а микросхема порта 8-ми разрядная возможны 2 варианта подключения данной микросхемы. При передаче 8-ми разрядных данных интерфейс подключается к младшему байту шины данных, а центральный процессор программируется на вывод этого байта. Для передачи всего слова нужно использовать 2 контроллера.

Программируемый последовательный интерфейс.

Последовательный обмен данных регламентируется в стандарте RS232C. Этот стандарт предусматривает для передачи информации 3 линии связи: общая, линия передачи (ВА) и линия приема (ВВ). Протокол обмена данными имеет следующий формат:

Функционально последовательный интерфейс реализуется на 2-х сдвигающих регистрах:

Последовательный интерфейс может работать в синхронном и асинхронном режиме. Синхронный режим подразумевает работу интерфейса приемника и передатчика под управлением системного генератора.